[scheikunde] bolsymmetrie

Ruben01

Het is niet echt een huiswerkvraag maar ik wist niet zo goed waar ik ze anders moest posten:

Mijn vraag is: Is het element zink bolsymmetrisch ? Volgens mij is een element bolsymmetrisch wanneer het s-niveau gevuld is maar er zijn dan ook nog een paar speciale gevallen van p-niveau's en d-niveau's als ik mij niet vergis.

Kan er mij iemand dit uitleggen ?

oscar2

Hoi Ruben,

Een geiosoleerd atoom is natuurlijk altijd bolsymmetrisch. Wat zou anders een voorkeursrichting moeten zijn [eens even kijken of hier bezwaren tegen komen

]

Even de electronenconfiguratie erbij. Zn heeft atoomnummer 30 en configuratie: 2,8,18,2.

Dan moet ik ook nog even denken wat dat ook alweer betekende. 2 electronen met n=1, 8 electronen met n=2 (2 in 2s en 6 in 2d), 18 electronen met n=3 (2 in 3s, 6 in 3p en 10 in 3d) en 2 in n=4 (dus 4s is vol).

Dit atoom lijkt me dus nog bolsymmetrischer dan het bovengenoemde algemene geval om dat het (in eerste orde) niet georienteerd zal worden in een magneetveld.

Het lijkt mij dat dit atoom ook geen coordinatie (covalente binding) wil vormen. Maar, daarin kan ik me vergissen.

Ik ben heel benieuwd welke kant je met deze vraag op wil.

Groet. Oscar

Marko

De orbitalen zijn, met uitzondering van die van het s-type, niet bolsymmetrisch. Een Zn-atoom is dus ook niet bolsymmetrisch. Wel is het zo dat volledig gevulde schillen een hogere mate van symmetrie zullen kennen, maar alle atomen vanaf Be zullen niet meer bolsymmetrisch zijn.

Ruben01

De orbitalen zijn, met uitzondering van die van het s-type, niet bolsymmetrisch. Een Zn-atoom is dus ook niet bolsymmetrisch. Wel is het zo dat volledig gevulde schillen een hogere mate van symmetrie zullen kennen, maar alle atomen vanaf Be zullen niet meer bolsymmetrisch zijn.

Oké, dat begijp ik wel denk ik.

Er zijn dus in het hele periodiek systeem maar 4 volledig bolsymmetrische atomen: H , He , Li en Be ?

Waarom zijn H en Li dan eigenlijk bolsymmetrisch ? Hun s-niveau is toch niet volledig vol ?

Marko

Of er 1 of 2 electronen in die orbitaal zitten verandert niets aan de symmetrie van die orbitaal.

Als je de golffunctie van een s-orbitaal in bolcoördinaten schrijft, dan zie je dat die onafhankelijk is van φ en θ.

Ruben01

Als je de golffunctie van een s-orbitaal in bolcoördinaten schrijft, dan zie je dat die onafhankelijk is van φ en θ.

Inderdaad, je hebt gelijk Marko.

Bedankt voor de uitleg !

oscar2

Als ik het niet dacht.....

Ieder atoom is triviaal bolsymmetrisch. De potentiaalfunctie (coulomb-aantrekking door de kern) is immers bolsymmetrisch.

De p-, d-, etc. orbitalen zijn inderdaad niet bolsymmetrisch. Maar daar merk je pas wat van als de electronen gedwongen worden een orbitaal te kiezen. Dat gebeurt in een extern veld of in moleculen.

Als er geen extern veld is zijn orbitalen van hetzelfde type (b.v. 2p) ontaard. Dan bezet het electron een lineaire combinatie van al die orbitalen en is het atoom toch weer bolsymmetrisch. Hetzelfde gebeurt (zoals Marco zegt) wanneer alle schillen van een type vol zijn.

Wellicht ben je tevreden met het antwoord van Marco. Maar je loopt het risico dat je je ooit af gaat vragen waar die a-symmetrie dan vandaan komt. Dan heb je echt een iets wijdere blik nodig.

De s-orbitalen zijn bolsymmetrisch vandaar dat een atoom bolsymmetrisch blijft zelfs als die schil niet helemaal gevuld is.

Marko

Ik zie nu dat ik iets over het hoofd gezien heb; volledig gevulde orbitalen (bij.v 6 electronen in p) vormen weer een perfecte bolsymmetrie, vanwege de tegengestelde spins van de electronen. Echter, met 3 electronen in p (1 in px, 1 in py en 1 in pz) heb je geen bolsymmetrie.

In dat geval is Zn, in de grondtoestand dan, bolsymmetrisch. Alle orbitalen tot en met 3d zijn volledig gevuld.

Ga je nog dieper op de zaken in, dan verdwijnt die symmetrie weer vanwege koppeling met het magnetisch veld van de kern.

Ruben01

Marko schreef:Ik zie nu dat ik iets over het hoofd gezien heb; volledig gevulde orbitalen (bij.v 6 electronen in p) vormen weer een perfecte bolsymmetrie, vanwege de tegengestelde spins van de electronen.

In dat geval is Zn, in de grondtoestand dan, bolsymmetrisch. Alle orbitalen tot en met 3d zijn gevuld.

Ga je nog dieper op de zaken in, dan verdwijnt die symmetrie weer vanwege koppeling met het magnetisch veld van de kern.

Zn is dus bolsymmertrisch ?

Als een p en of een d orbitaal volledig gevuld is heb je dus wel een bolsymmetrisch atoom ?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] bolsymmetrie

[scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie

Re: [scheikunde] bolsymmetrie