Warum sind bei He nicht alle Orbitale mit gleicher Hauptquantenzahl entartet?

Antwort

Bei Helium (He) sind die Orbitale mit gleicher Hauptquantenzahl nicht entartet, weil die Elektronenwechselwirkungen und die Spin-Spin-Wechselwirkungen eine Rolle spielen. In einem Wasserstoffatom sind die Orbitale mit gleicher Hauptquantenzahl (n) entartet, da es nur ein Elektron gibt und somit keine Wechselwirkungen zwischen Elektronen auftreten. Im Heliumatom gibt es jedoch zwei Elektronen, die sich gegenseitig beeinflussen. Diese Elektronen erfahren eine Abstoßung aufgrund ihrer negativen Ladung, und die Wechselwirkungen zwischen ihnen führen dazu, dass die Energieniveaus der Orbitale unterschiedlich werden. Diese Wechselwirkungen bewirken, dass die Orbitale nicht mehr die gleiche Energie haben, was zu einer Entartung führt. Zusätzlich spielt der Spin der Elektronen eine Rolle, da die Pauli-Prinzipien und die Notwendigkeit, dass die Gesamtwellenfunktion antisymmetrisch ist, die Energielevels weiter beeinflussen. Daher sind die Orbitale in Helium nicht entartet, was zu einer komplexeren elektronischen Struktur führt.

Kategorie: Chemie Tags: Helium Orbitale Entartung
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