Vorlesungsskript Physik IV - Walther MeiÃƒÂŸner Institut - Bayerische ...

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340 R. GROSS Kapitel 9: MoleküleEE i pot (R)E 1E 1E 0E 2hν 1 = E i –E 1Rhν 2 = E i –E 2E pot (R)Abbildung 9.14: Potenzialschema für ein Excimer. Beim Übergang aus dem angeregten in den Grundzustanderhält man ein kontinuierliches Emissionsspektrum. Der Grundzustand dissoziiert aufgrund derrepulsiven Potenzials..c○Walther-Meißner-Institut
Abschnitt 9.4 PHYSIK IV 3419.4 Die MolekülbindungWir können auf der Basis der bis jetzt geführten Diskussion einige wichtige Aussagen bezüglich verschiedenerBindungstypen in Molekülen zusammenfassen. 10Die kovalente BindungDie kovalente oder homöopolare Bindung erfolgt durch den Austausch gemeinsamer Elektronen zwischenzwei Atomen und die dadurch erfolgte Umordnung der Dichteverteilung der Elektronen, die zueiner Erhöhung der Dichte der Elektronen zwischen den beiden Kernen und damit einer gerichtetenelektrostatischen Anziehung führt. Sie spielt nur dann eine Rolle, wenn R < r A + r B , d.h. wenn der Abstandder Kerne klein gegenüber der Summe der Atomradien der beiden Atome ist. Dieser Effekt schlägtsich im Valenzbindungsmodell der Chemie nieder.Ferner teilen sich, wie oben bereits diskutiert wurde, bei der kovalenten Bindung beide Atome einoder mehrere Elektronen. Die im Vergleich zum Atomorbital größere räumliche Ausdehnung des Molekülorbitalsverringert die mittlere kinetische Energie der an der Bindung beteiligten Valenzelektronen.Dieser Effekt trägt zum Minimum in der Potenzialkurve bei, in der ja die mittlere kinetische Energieenthalten ist. Dieser Beitrag zu Molekülbindung wird auch Austauschwechselwirkung genannt, weil erauf dem Austausch ununterscheidbarer Elektronen resultiert, und ist rein quantenmechanischer Natur.Beide zur Bindung führenden Effekte spielen für R < r A + r B , also für Abstände, bei denen sich diebeiden Elektronenhüllen der Atome überlagern, eine Rolle. Es gibt also hier gemeinsame Elektronen.Die ionische BindungDie ionische Bindung erfolgt zwischen positiven und negativen Ionen. Sie tritt dann auf, wenn der Elektronenaustauschzwischen zwei Atomen zu einer erhöhten Dichte am Atom A und zu einer reduziertenDichte am Atom B führt. Dies resultiert dann in einer gerichteten elektrostatischen Anziehung. DieWechselwirkungsenergie der ionischen Bindung fällt mit 1/R ab, sie ist also langreichweitig.Die ionische Bindung ist immer dann sehr effektiv, wenn durch den Elektronentransfer die Partneratomeeine stabile Edelgaskonfiguration erreichen können. Typische Vertreter sind also Verbindungen zwischenAtomen der ersten Hauptgruppe (mit einem Valenzelektron) und solchen der siebten Hauptgruppe (miteinem freien Platz in der Valenzschale). Für die Elemente der ersten Hauptgruppe ist die IonisierungsenergieE ion besonders klein (z.B. E ion = 4.34 eV für Kalium), da diese Atome durch Abgabe des einenValenzelektrons eine Edelgaskonfiguration erreichen können. Andererseits führt das Auffüllen der Valenzschaledes Elements der siebten Hauptgruppe zu einer Energieabsenkung. Diese Energieabsenkungnennt man Elektronenaffinität F. Ist F positiv (z.B. F = +3.61 eV für Chlor), so ist das negative Ionstabil.Die bei der ionischen Bindung ablaufenden Prozesse können wir wie folgt anhand der Bildung von KCldarstellen:K + E ion (+4.34eV) → K + + e −e − + Cl → Cl − + F (+3.61eV)K + + Cl − → KCl + D ion (+5eV) .10 Eine ausführliche Diskussion der Bindungstypen erfolgt später im Rahmen der Festkörperphysik.2003
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Physik IVAtome, Moleküle, Wärmest
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vi R. GROSS INHALTSVERZEICHNIS6 Üb
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x R. GROSS INHALTSVERZEICHNIS11.6.2
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xii R. GROSS INHALTSVERZEICHNISH.3
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xiv R. GROSS VORWORTBedeutung zu, d
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Kapitel 1Einführung in die Quanten
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Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 5E kin = ¯
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Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 7Klassische
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Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 9der Elektr
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 11Die Phase
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 13folgt dan
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 15Werner He
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 17∆E ·
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 19yv(0)klas
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 21Ein Licht
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 23Ψ(r,t) =
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 25Erwin Sch
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 27Max Born
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 29∫+∞
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 31wobei q i
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 33Physikali
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 35gilt, so
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 37Matrixdar
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 39Wir sehen
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Abschnitt 1.4 PHYSIK IV 411.4 Ununt
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Abschnitt 1.4 PHYSIK IV 43unpolaris
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Abschnitt 1.5 PHYSIK IV 451.5 Fermi
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Abschnitt 1.5 PHYSIK IV 47Teilchen
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Abschnitt 1.6 PHYSIK IV 49Φ(r,σ)
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Abschnitt 1.6 PHYSIK IV 51Fermionen
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Abschnitt 1.7 PHYSIK IV 532. Die ei
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Abschnitt 1.7 PHYSIK IV 55Zusammenf
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Kapitel 2Aufbau der AtomeAtome sind
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Abschnitt 2.2 PHYSIK IV 592.2 Exper
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Abschnitt 2.2 PHYSIK IV 61ist, wird
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Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 632.3 Grö
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Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 65Einen vie
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Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 67senkrecht
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Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 692.4 Die S
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Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 73Ṅ A =
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Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 75(a)y3.02.
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Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 77aller ein
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Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 79Zusammenf
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82 R. GROSS Kapitel 3: Das Einelekt
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97Identification of woolliness resp
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100 R. GROSS Kapitel 3: Das Einelek
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136 R. GROSS Kapitel 4: Das Wassers
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Kapitel 5Wasserstoffähnliche Syste
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Abschnitt 5.2 PHYSIK IV 1875.2 Die
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Abschnitt 5.3 PHYSIK IV 189(a)(b)Ab
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Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 1915.4 Exot
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Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 193Abbildun
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Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 195HCPTanti
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Abschnitt 5.6 PHYSIK IV 197Zusammen
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200 R. GROSS Kapitel 6: Übergänge
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238 R. GROSS Kapitel 7: Mehrelektro
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282 R. GROSS Kapitel 8: Angeregte A
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Seite 304 und 305: 290 R. GROSS Kapitel 8: Angeregte A
Seite 327 und 328: Kapitel 9MoleküleMoleküle sind At
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Seite 375 und 376: Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 361Zusammen
Seite 377: Teil IIWärmestatistik363
Seite 380 und 381: 366 R. GROSS Kapitel 9:Schließlich
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390 R. GROSS Kapitel 10: Grundlagen
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Kapitel 11Statistische Beschreibung
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Abschnitt 11.0 PHYSIK IV 403Zustän
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Abschnitt 11.1 PHYSIK IV 405654g(m)
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Abschnitt 11.1 PHYSIK IV 407gilt. D
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Abschnitt 11.2 PHYSIK IV 409Zelleni
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Abschnitt 11.2 PHYSIK IV 411Mikrozu
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 413+ + + =
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 415Mit die
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 417Dabei b
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 4191.00.8g
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Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 42111.4 Gr
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Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 423Abbildu
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Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 425Zeitmit
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Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 427Uns int
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Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 429g 1(20,
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Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 431Dabei h
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 43311.6 En
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 43511.6.2
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 437Wir seh
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 439hohes c
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 441Mit die
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Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 44311.8 Ma
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Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 445Damit s
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Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 447• Der
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Kapitel 12VerteilungsfunktionenWir
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Abschnitt 12.2 PHYSIK IV 453Reservo
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Abschnitt 12.2 PHYSIK IV 455Durch d
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 45712.3 Zu
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 459Beispie
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 461Beispie
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 463es kein
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Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 465Hierbei
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Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 467C V≡(
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Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 471〈ε i
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 473Die Kon
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 475v yv+dv
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 4791.00.8V
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 481(v s )
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 483Zusamme
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 485• Die
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488 R. GROSS Kapitel 13: Quantensta
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Teil IIIAnhang531
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534 R. GROSS Anhang Abv 0ρα - Tei
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536 R. GROSS Anhang Abzw. zu⎛(⎝
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538 R. GROSS Anhang BBDifferentialo
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540 R. GROSS Anhang Bbilden. Wir k
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542 R. GROSS Anhang BDie Vektordiff
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544 R. GROSS Anhang CCDarstellung v
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546 R. GROSS Anhang DDVertauschungs
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548 R. GROSS Anhang EEEffektives Po
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550 R. GROSS Anhang Eda für die In
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552 R. GROSS Anhang E∆E B =∫d 3
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554 R. GROSS Anhang FI(R) === R 2
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556 R. GROSS Anhang Fwobei wir die
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558 R. GROSS LiteraturStatistik und
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560 R. GROSS SI-EinheitenIm Jahr 19
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562 R. GROSS SI-EinheitenFortsetzun
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564 R. GROSS SI-EinheitenH.4 Vorsä
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566 R. GROSS SI-EinheitenZeit, Freq
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568 R. GROSS SI-EinheitenElektromag
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570 R. GROSS Physikalische Konstant
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572 R. GROSS Physikalische Konstant
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