Draaien electronen echt om de atoomkern?

[somszithetmee]

Draaien elektronen echt om de atoomkern heen of is dat louter een model om het beter begrijpelijk te maken? Zo ja, want doen ze dan wel? Ze MOETEN wel bewegen, want: a) anders zouden ze in de kern storten en b) zou het atoom elektrisch niet stabiel zijn om de atoomkern heen. Maar ze kunnen ook niet 3 dimensionaal om de kern heen draaien, daar is immers een kracht voor nodig.
Maar toch doen ze dat in tegenstelling tot het gangbare model waarbij elektronen 2-dimensionaal om de kern draaien zoals planeten rond de zon.

[Myris]

Ik weet niet precies hoe het helemaal zit.
Ik dacht dat elektronenen in bepaalde orbitalen (banen) rond de atoomkern draaien. Deze banen maken hele vreemde vormen, zoals 8 banen.

Daarnaast zitten er volgens mij in elke orbitaal 2 elektronen die tegengesteld aan elkaar bewegen (als er genoeg elektronen zijn). Elke orbitaal heeft een naam zoals sp-orbitalen sp²-orbitalen sd...enz.

Ik kan ernaast zitten, het is nl geen vwo 6 stof. Ik heb alleen een enthousiaste sk-leraar.

Het is inderdaad zo dat er elektronen om de kern zitten, en wel evenveel als protonen in de kern. Aangezien alle elektronen gelijke ladingen dragen zullen ze zich evenredig om de kern verdelen. Daarom bewegen ze (denk ik) niet want in welke richting ze ook bewegen, ze komen altijd dichter bij een gelijke lading in de buurt.

[Mostmaster]

Volgens mij is het allemaal niet zo eenvoudig, omdat de klassieke wetten van coulomb/aantrekkingskracht etc helemaal niet gelden in atomen. Dat is alleen maar een model omdat de simpele dingen er goed mee te verklaren zijn. Het zit allemaal quantummechanisch lastig in elkaar en hoe precies weet ik (nog ) niet.

[De Veroorzaker]

Ja ze bewegen wel maar de dingen waar je mee werkt is een model. Ze kunnen, dacht ik, per positie rondom de kern aangeven wat de waarshijnlijkheid is dat een elektron daar opduikt, en zo bepalen ze de baan met de grootste waarschijnlijkheid. Met zo een model werk je dan.

[Saiorse.TK]

het gaat om de wisselwerking tussen neutronen, protonen en electronen..

de electronen zweven er als het ware omheen, in verschillende cirkellagen, naarmate je verder van de kern afkomt zal de vanderwaalskracht afnemen, waardoor de electronen zich minder zullen binden en op die manier binden met andere elementen

Wat ik niet snap, zijn 'gemeenschappelijke electronenparen'.
Hoe kunnen electronen nou een paar vormen, als ze elkaar afstoten.

[DaDude]

Saiorse.TK schreef op 04-04-2004 @ 13:20 :
het gaat om de wisselwerking tussen neutronen, protonen en electronen..

de electronen zweven er als het ware omheen, in verschillende cirkellagen, naarmate je verder van de kern afkomt zal de vanderwaalskracht afnemen, waardoor de electronen zich minder zullen binden en op die manier binden met andere elementen

jij geeft helemaal geen antwoord op de vraag......

die banen krijgen volgens mij idd rare vormen, kijk maar naar een alkaan bv met ethyl of allerlei atomen eraan, het ene atoom is meer polair, waardoor het ene atoom meer plusser is dan het andere en dan worden die electronen meer aangetrokken door de andere... op...ach laat ook maar ik kan ook niks uitleggen...

Jensk schreef op 04-04-2004 @ 18:52 :
Wat ik niet snap, zijn 'gemeenschappelijke electronenparen'.
Hoe kunnen electronen nou een paar vormen, als ze elkaar afstoten.

De kern is positief, dus dan denk ik dat wanneer 2 atomen een paar vormen, de ene kern het vrije elektron van het andere atoom aantrekt en vice versa.
Dan zou de aantrekkingskracht van kern op elektron sterker zijn dan de afstotende kracht van 2 elektronen.

[Tio]

Dat elektronen in keurige banen rond de atoomkern zouden vliegen, is inderdaad een model om alles eenvoudiger te maken. Een model dat wel werkt, trouwens.
Maargoed, volgens de nu geldige theorieën werkt het ongeveer zoals De Veroorzaker al aangaf, we kunnen slechts de kans berekenen waar een elektron binnen een atoom opduikt. Die kans hangt van een aantal dingen af, ook gedeeltelijk van het "gebied" waar een elektron zich kan bevinden.
Volgens mij kwamen die banen dan ook overeen met dat gedeelte van het atoom, waar de elektronen de grootste kans hebben om te verschijnen.

Jensk schreef op 04-04-2004 @ 18:52 :
Wat ik niet snap, zijn 'gemeenschappelijke electronenparen'.
Hoe kunnen electronen nou een paar vormen, als ze elkaar afstoten.

Het is niet echt een paar. Er zijn 2 losse H-atomen, deze komen naar elkaar toe. En vormen een binding, tijdens het maken van deze binding gaan de elektronen met z'n 2en in 1 baan zitten. Waardoor er een atoombinding is, dit is het gemeenschappelijk elektronenpaar.

[Not for Sale]

Je kunt een elektron in een 'baan' om een kern ook zien als een staande deeltjesgolf. Stabiele banen bestaan daar waar de omtrek een heel aantal periodes van het golfdeeltje elektron bedraagt. Het is quantummechanica, het is niet logisch, niet makkelijk, en niet relevant in het dagelijks leven. Doch boeiend.

[EggeD]

Alleen Not for Sale haalt hier iets aan wat een beetje richting de schijnbare werkelijkheid gaat. In de quantummechanica wordt namelijk aangenomen dat electronen geen deeltjes, maar golven zijn. Dit verklaart ook electronenemissies bij bestralingen met specifieke golflengten, die dan aangepast zijn aan het betreffende electron. Maar ik ben hier al helemaal uit, vage herinneringen..

[REIE]

Not for Sale schreef op 02-05-2004 @ 08:51 :
Je kunt een elektron in een 'baan' om een kern ook zien als een staande deeltjesgolf. Stabiele banen bestaan daar waar de omtrek een heel aantal periodes van het golfdeeltje elektron bedraagt. Het is quantummechanica, het is niet logisch, niet makkelijk, en niet relevant in het dagelijks leven. Doch boeiend.

Met de deeltjesgolf van De Broglie toonde Bohr enkel aan dat elektronen in vaste banen zitten, hetgeen met het Rutherford-model niet mogelijk was. Rutherford stelde namelijk dat de middelpuntzoekende kracht gelijk was aan de elektrische kracht. De straal kon hierbij elke waarde hebben.
Nog steeds mis ik echter een antwoord op de vraag van somszithetmee...

[Daevrem]

Volgens mij is het toch echt een model. Je hebt alleen de lagen waar het 90% waarschijnlijk is dat het daar inzit. Verder moet het electron bewegen. Het electron kan in theorie op meerdere plaatsen tegelijk zijn. Alhoewel het wel een discreet deeltje is is de aanwezigheid van het electron niet als een deeltje met een baan. Het is meer als een soort gaswolk welke om het atoom heentrilt. Als je al die info over die trillende gaswolk neemt en dan berekend waar het electron zich bevind krijg je een waarschijnlijkheid. Soms is het dan heel waarschijnlijk dat he electron op twee of meer plekken tegelijk is. Soms lijkt het electron te teleporteren, allerlei rare dingen gebeuren. Maar het electron kan niet opsplitsen en niet verdwijnen.

Dus ik denk dat het veilig is te zeggen dat de beweging van het electron om de atoomkern fout is. Het electron beweegt niet niet als de aarde om de zon draait om de atoomkern. Kwantummechanica aan het werk, bizarre dingen zijn pure gewoonte.

[Tulpje6]

Daevrem schreef op 02-05-2004 @ 16:24 :
Maar het electron kan niet opsplitsen en niet verdwijnen.

waarom zou dat niet kunnen? dat dachten ze ook van een foton, totdat ze een expiriment verzonnen waarbij de zogenaamd ondeelbare foton de keuze moest maken tussen 2 gaten, maar dat vertikte het foton, hij ging gewoon door allebei heen en werd erna weer 1 geheel.

edit:ik ben niet tulpje6, ik ben broer Isa.

[Daevrem]

Ik bedoel dat er geen half electron bestaat. Je kunt een electron wel opsplitsen, bijvoorbeeld in fotonen, maar als je naar het gedrag van een electron kijkt dan vraag je je af of het wel een discreet deeltje is. Dat is het dus wel. Het electron springt niet uit elkaar in kleinere deeltjes om zo de suggestie van een wolk te geven.

[Tulpje6]

Daevrem schreef op 03-05-2004 @ 00:13 :
Ik bedoel dat er geen half electron bestaat. Je kunt een electron wel opsplitsen, bijvoorbeeld in fotonen, maar als je naar het gedrag van een electron kijkt dan vraag je je af of het wel een discreet deeltje is. Dat is het dus wel. Het electron springt niet uit elkaar in kleinere deeltjes om zo de suggestie van een wolk te geven.

Alle deeltjes zijn golven

(=nog steeds Isa)

[Daevrem]

De definities van deeltjes en golven vallen uit elkaar op kwantum niveau.

[Not for Sale]

Natuurlijk is het een model. Alle beschrijvingen van de natuur zijn modellen. Per definitie...

Elektronen kun je inderdaad zijn als zowel een deeltje als een golf. Hangt af van de situatie. Ze kunnen net als golven resoneren en interfereren en wat al niet meer. Maar ze hebben ook een massa, laden etc. Ze vallen niet in de kern omdat het niet de zwaartekracht is die het elektron in zijn baan houd, maar de zwakke en sterke kernkracht. Zwaartekracht is een heel zwak krachtje en alleen belangrijk als een of meer van de betrokken objecten astronomische afmetingen heeft.

[EggeD]

Daevrem schreef op 02-05-2004 @ 16:24 :
Het is meer als een soort gaswolk welke om het atoom heentrilt.

Waar gaswolk nou ook niet bepaald een goede benaming is...

Volgens het Rutherford-model zweven de elektronen in banen om de kern van het atoom heen. Dit model is wat het is: niet meer dan een model. Het komt ook niet overeen met onze waarnemingen en de quantummechanica. Elektronen kun je zien als golven en deeltjes... Een beetje zoals licht, behalve dat elektronen wel massa hebben en fotonen niet. Zelf weet ik er ook niet al te veel van.

Mephostophilis schreef op 22-05-2004 @ 23:06 :
Volgens het Rutherford-model zweven de elektronen in banen om de kern van het atoom heen. Dit model is wat het is: niet meer dan een model. Het komt ook niet overeen met onze waarnemingen en de quantummechanica. Elektronen kun je zien als golven en deeltjes... Een beetje zoals licht, behalve dat elektronen wel massa hebben en fotonen niet. Zelf weet ik er ook niet al te veel van.

iets met de Broglie

[GinnyPig]

Even een misverstand uit de weg helpen: in de quantummechanica is er geen sprake van het duale golf-deeltje karakter. Deeltjes, zoals elektronen, maar ook fotonen, worden beschreven met behulp van een zogeheten golffunctie (veraderlijke naam). De golffunctie bevat alle informatie die je over een systeem kan weten, dus plaats, impuls energie, spin etc.

Maar nu het veraderlijke: dergelijke informatie is niet "goed" gedefineerd in de golffunctie zelf. Als je vraagt "waar bevindt zich het elektron" dan kan je slechts een kansverdeling (welke direct volgt uit de golffunctie) krijgen als antwoord, met een bepaalde waarde die "waarschijnlijker" is als de rest (de verwachtsingswaarde). Als je dus ontieglijk veel onafhankelijke metingen zou uitvoeren op een systeem, dan is de verwachtingswaarde de meest waarschijnlijke uitkomst.

Bij een waterstofatoom is bijvoorbeeld de Bohr-straal de meest waarschijnlijke afstand waarop je het elektron van de kern zal aantreffen.

Het punt is nu dat er door deze kansverdeling een "onwaarschijnlijkheid" heerst in zaken als plaats en impuls. Ongetwijfeld heb je wel eens van het onwaarschijnlijkheidsprincipe van Heisenberg gehoord: wanneer de plaats van een deeltje heel goed bekend is, is de impuls dat totaal niet. Bij experimenten waarin het golfkarakter van licht/elektronen etc naar voren komt is dit juist wat er aan de hand is. Normaliter zou een foton gewoon een recht pad volgen. Gebruik je echter een spleet om het pad af te knijpen, dan maak je een inperking op de plaats van het foton. Het foton moet door het kleine spleetje, waardoor zijn "plaats" heel goed bekend is. Maar door deze inperking, is de onzekerheid in impuls veel groter geworden. Gevolg: het foton hoeft helemaal niet meer rechtdoor te gaan, maar kan afbuigen naar links of rechts. Zo ontstaat er dus een interferentiepatroon achter de spleet.

Het golfkarakter is dus een direct gevolg van de onzekerheid in plaats en impuls. In de quantummechanica spreek je daarom ook niet meer van het duale golf-deeltje karakter.

Leuk om te weten, het vak quantummechanica krijg ik volgend jaar pas.

[mathfreak]

Mephostophilis schreef op 23-05-2004 @ 18:16 :
Leuk om te weten, het vak quantummechanica krijg ik volgend jaar pas.

Offtopic: Studeer je soms toevallig aan de TU Eindhoven? Ik zag in je profiel namelijk dat je uit Nuenen komt (ik kom zelf overigens uit Beek en Donk) en dat je technische natuurkunde studeert.

mathfreak schreef op 23-05-2004 @ 18:41 :
Offtopic: Studeer je soms toevallig aan de TU Eindhoven? Ik zag in je profiel namelijk dat je uit Nuenen komt (ik kom zelf overigens uit Beek en Donk) en dat je technische natuurkunde studeert.

Ja.