Vorbereitung für 3

WS_ET_MT_RES_Institut für Werkstoffwissenschaft_Prof. Bauch_Einführung.doc
1. Übung
Werkstoffwissenschaftliche Grundlagen
Lesestoff
Atome
FW Kap. 0 Einführung
0.1 Atome
0.1.1 Quantenmechanik (S. 15-16)
0.1.5 Die Struktur der Atomhülle (S. 24-27)
Bild 0.5 Termschema des Wasserstoffatoms (S. 20)
WW Kap. 2.1.5.1 Aufbau und Energieniveaus der Atomhülle (S.24-28)
insb. Orbitalmodell und System der Quantenzahlen
WW Kap. 10 Physikalische Erscheinungen
Tab. 10.1 Elektronenanordnung (S. 464)
für die Elemente Z=1 bis Z=36
Bindungsarten (S. 29-36)
WW Kap. 2.1.5.2 Ionenbindung
2.1.5.3 Kovalente Bindung (Atombindung)
2.1.5.4 Metallbindung
2.1.5.5 Nebenvalenzbindung
Periodensystem der Elemente
FW Hintere Umschlagseite
WW Kap. 2 Zustände des festen Körpers
Bild 2.23 Periodensystem der Elemente (S.27)
Metalle, Metalloide, Übergangs-, Leicht-, und
Schwermetalle, Elementsymbole Z=1 bis Z=36.
Literatur
WW Schatt/ Worch: Werkstoffwissenschaft.
Die angegebenen Seitenzahlen beziehen sich auf die 9. Auflage
FW Nitzsche/Ullrich: Funktionswerkstoffe.
Die angegebenen Seitenzahlen beziehen sich auf die 2. Auflage

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Aufgaben
In Vorbereitung der Übung und zur Kontrolle und Anwendung des
erworbenen Wissensstandes sollten folgende Aufgaben
gerechnet/diskutiert werden:
1.
Beim Übergang eines Elektrons von einem äußeren, energiereicheren
Energieniveau auf einen leeren Platz in einem inneren,
energieärmeren Energieniveau kann die Energiedifferenz in Form von
für dieses chemische Element charakteristischer Röntgenstrahlung
abgegeben werden.
Durch Messung der Wellenlänge dieser Röntgenstrahlung ist es (in
grober Näherung) möglich, auf die energetische Differenz zwischen
den Energieniveaus rückzurechnen.
Gegeben seien die Wellenlängen der
Kohlenstoff-K-Strahlung (C-K)
= 4.47 . 10 -9 m
Gold-K-Strahlung (AU-K)
= 0.0182 . 10 -9 m
Berechnen Sie jeweils die Energiedifferenz (in keV) zwischen der K-
und der L- Schale für diese beiden Elemente (von Unterniveaus wird
hierbei abgesehen).
2.
Die Bindungsenergie bei der Bildung eines Sauerstoffmoleküls aus
zwei Sauerstoffatomen beträgt 2.54 eV pro Atom. Berechnen Sie den
Massedefekt pro Sauerstoffatom bei der Molekülbildung und geben
Sie diesen in Prozent des Atomgewichtes an!
3.
Stellen Sie die Elektronenkonfiguration im Grundzustand des
Elementes P als Energieniveauschema grafisch dar!