spin van fermionen + covalentie atomen

[I love stars]

Fermionen zoals de electron en neutron hebben een spin 1/2.
Dit betekent je ze 2 maal moet roteren voor dat ze er weer hetzelfde uitzien. Hoe verklaart men dit en hoe is men er op gekomen? Via een wiskundige berekening?

Verder heb je nog deeltjes met spin -1/2 en +1/2 wat te maken heeft met de draai richting van het deeltje (tenminste zoiets hoorde ik een keer). Hoe zit dit?

Bij scheikunde wordt de covalentie van een atoom verklaart met behulp van het schillen model. Echter de atoom bezit in werkelijk een kern met een electronen wolk. Hoe verklaart men de covalentie met behulp van de electronen wolk model?

[Keith]

Een schil is een simpel model voor iets dat er erg op lijkt. Alle elektronen draaien om de kern, ze draaien in een bepaald soort baan. De banen met het laagste energieniveau worden voorgesteld door de binnenste schil.

[I love stars]

Keith schreef op 26-10-2005 @ 20:13 :
Een schil is een simpel model voor iets dat er erg op lijkt. Alle elektronen draaien om de kern, ze draaien in een bepaald soort baan. De banen met het laagste energieniveau worden voorgesteld door de binnenste schil.

ok dus er zijn 2 banen met een laagste energieniveau en 8 banen met een wat hogere etc. ( ligt aan de hoeveelheid electronen van de atoom natuurlijk). En de hoeveelheid banen met de hoogste energie bepalen de covalentie?

Maar hoe zit het dan met via alle mogelijkheden van punt A naar B gaan en dat sommige banen elkaar opheffen?


Ontstaan van foton
electron gaat (door bepaalde oorzaak) naar baan met meer energie -> gaat weer terug naar minder energie baan -> foton komt vrij. ( klop dit?)

Hoe zit het dan met de covalentie als er 1 electron in de buitenste schild zit bijv 1 7 1 ?

En hoe zit het nu precies met het onwaarschijnlijkheid principe?

[Keith]

Subbanen
Hmm ik was even iets vergeten, er zijn ook nog subbanen (of hoe ze ook mogen heten). Dit is als het ware de vorm van de baan. Subbaan 1 is simpel, en daar passen maar 2 elektronen in, 1 spin up, 1 spin down. De binnenste "schil" heeft alleen maar deze simpele baan. In de tweede "schil" zitten twee soorten subbanen, in de eerste passen er net als in de middelste schil 2, in de tweede 6 (3x2 dus eigenlijk).

Het interessante aan deze subbanen ook een bepaalde volgorde hebben van energieniveaus. Maar het energieniveau van een subbaan in schil n is niet per se lager dan dat van een andere subbaan in schil n+1. Dit is waarom bij het doorlopen van het periode systeem, waar je dus steeds meer elektronen toe blijft voegen aan een kern (die even neit belangrijk is en dus gewoon altijd de geode lading heeft) ziet dat er eerst niewue schillen worden "aangebroken" voordat de schillen verder naar binnen volledig worden bezet.

Overigens zie je ook dat het soms een electron net in een hogere schil komt dan je zou verwachten. Dit komt omdat aanwezige elektronen in een subbaan ervoor zorgen dat het "nieuwe" electron liever voor de hogere kiest.


Electro- en Covalentie
Als de buitenste schil erg laag bezet is, heb je een metaal. Dat kan dus niet elektronen delen, maar alleen afstaan. Het aantal electronen dat kan worden afgestaan heet de electrovalentie. Als je er maar 1,2,3 of 4 tekort komt, heb je meestal wel de mogelijkheid om covalent te binden. Maar als het atoom meerdere lagen krijgt zal ook zo'n atoom eletronen af gaan staan ipv covalent te binden. Bijvoorbeeld Pb, dat 4 atomen kan afstaan en zo Pb⁴⁺ wordt.

Interssant is ook Boor. Dat heeft 3 elektronen in de buitenste schil. Er is dus nog ruimte voor 5 extra electronen. Maar het kan nooit 5 electronen binden, omdat het er zelf maar 3 heeft. De covalentie van Boor is dus 3, niet 5.

I love stars schreef op 26-10-2005 @ 20:18 :


Maar hoe zit het dan met via alle mogelijkheden van punt A naar B gaan en dat sommige banen elkaar opheffen?

Wat bedoel je?

Ontstaan van foton
electron gaat (door bepaalde oorzaak) naar baan met meer energie -> gaat weer terug naar minder energie baan -> foton komt vrij. ( klop dit?)

Ja, een atoom kan worden aangeslagen door er energie in te stoppen. Een electron wordt dan naar een hogere baan gebracht. Vervolgens is het atoom in aangeslagen toestand en zal instabiel worden. Omdat er nu ruimte is in een lagere schil zal een atoom opschuiven naar de schil met de vrije plek. Bij dit proces komt energie vrij in de vorm van een foton. De kleur van het licht is kenmerkend voor het soort atoom.

Hoe zit het dan met de covalentie als er 1 electron in de buitenste schild zit bijv 1 7 1 ?

Dat kan volgens mij niet, een atoom heeft maar een beperkt aantal schillen en hij zal eerst z'n overigen schillen opvullen. Dus mocht deze toestand voorkomen dan zal het 2 7 0 worden. Waarbij het atoom uit de 3e schil in 1x na de 1e schil gaat of eerst naar de 2e schil en vervolgens zelf of een anders atoom laat doorschieten.

En hoe zit het nu precies met het onwaarschijnlijkheid principe?

Je doelt waarschijnlijk op het onzekerheidsprincipe van Heisenberg, is op google heel veel over te vinden, dus misschien kan je daar makkelijker zoeken en als je dan specifieke vragen hebt deze hier stellen.

@ I love stars

Als je echt wil begrijpen hoe het zit, heb je wiskunde nodig die je (nog) niet beheerst (bijv. Schrödinger vergelijking). Je zult het voorlopig dus moeten aannemen, tenzij hier iemand is die het goed uit kan leggen zonder al te veel wiskunde.

I love stars schreef op 26-10-2005 @ 20:18 :
En hoe zit het nu precies met het onwaarschijnlijkheid principe?

De onzekerheidsrelatie van Heisenberg houdt o.a. in dat de het product van de onzekerheid in plaats en impuls van een deeltje groter of gelijk moet zijn aan "h-streep" (de constante van Dirac, ongeveer 10^-34 Js).

Als je echt serieus bent over natuurkunde zou ik eerst eens wat wiskunde bestuderen. Scheelt een hoop gelazer. Misschien heb je hier iets aan.

[Keith]

Interessante site, Snees, jammer dat het niet netter is gedaan zodat je wat hebt aan Adobe's zoekfunctie...

Ik vind het ook wel interessant dat het concept hyperreal numbers nooit aan mij is geleerd, terwijl ik ze in principe wel dagelijks gebruik. Maar ik doe ook geen puur theoretische studie, misschien dat het daaraan ligt.

Mephostophilis schreef op 26-10-2005 @ 22:31 :
De onzekerheidsrelatie van Heisenberg houdt o.a. in dat het product van (de onzekerheid in plaats) en (impuls) van een deeltje groter of gelijk moet zijn aan "h-streep" (de constante van Dirac, ongeveer 10^-34 Js).

Zoals ik de haakjes neer heb gezet, zo moet ik het lezen right?

En dit betekent in feite niks anders dan dingen met lage impuls geen zekere plaats innemen? Maar hoe definieer je impuls dan eigenlijk, want je moet dan toch iets nemen als referentiepunt, en dat lijkt me "moeilijk" te kiezen?

[willypirate]

Keith schreef op 27-10-2005 @ 00:42 :
.........En dit betekent in feite niks anders dan dingen met lage impuls geen zekere plaats innemen? Maar hoe definieer je impuls dan eigenlijk, want je moet dan toch iets nemen als referentiepunt, en dat lijkt me "moeilijk" te kiezen?

Je kunt die impuls niet definiëren als je niet weet waar ie vandaan komt. De impuls is er gewoon en komt ergens vandaan waar ons zichtveld niet reikt (tot op heden)

Keith schreef op 27-10-2005 @ 00:42 :
Zoals ik de haakjes neer heb gezet, zo moet ik het lezen right?

En dit betekent in feite niks anders dan dingen met lage impuls geen zekere plaats innemen? Maar hoe definieer je impuls dan eigenlijk, want je moet dan toch iets nemen als referentiepunt, en dat lijkt me "moeilijk" te kiezen?

Nee, de onzekerheid in de plaats en de onzekerheid in de impuls, sorry dat dat niet duidelijk was. Over die impuls kan ik simpel zijn, het is een axioma van de quantummechanica dat de impuls-operator geschreven wordt als -i*h-streep*(partiële afgeleide naar de plaats) (als ik het zo goed weet uit mijn hoofd).

Je kunt dan de commutator uitrekenen van de plaats- en impulsoperator en dat geeft je dan h-streep, als ik me niet vergis. Daar volgt de onzekerheidsrelatie uit.

willypirate schreef op 27-10-2005 @ 01:07 :
Je kunt die impuls niet definiëren als je niet weet waar ie vandaan komt. De impuls is er gewoon en komt ergens vandaan waar ons zichtveld niet reikt (tot op heden)

Willypirate, je blijft ons verbazen met je uitspraken. Kan je ook iets slims zeggen over een zwaartekrachtsveld tot in de oneindigheid?

[willypirate]

Snees schreef op 27-10-2005 @ 11:24 :
Willypirate, je blijft ons verbazen met je uitspraken. Kan je ook iets slims zeggen over een zwaartekrachtsveld tot in de oneindigheid?

Ja , deze was er eens in de vorm van een singuraliteit. Alleen moet je om dit te begrijpen afstappen van het begrip oneindigheid , als in reikwijdte
En misschien wil ik wel eens wat slims zeggen , als jullie dat ook doen.