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Glossar der Physik - Begriffserklärung
 

Schall in Luft, Wasser, und Feststoffen
Magie des gebrochenen Lichts
Licht enthüllt Universum
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Atomorbitale

Atomorbitale sind ein grundlegendes Konzept der Quantenmechanik und beschreiben den Aufenthaltsbereich von Elektronen in einem Atom. Man kann sie sich als dreidimensionale "Wolken" vorstellen, in denen sich die Elektronen mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit aufhalten. Es ist wichtig zu verstehen, dass diese "Wolken" keine scharf begrenzten Bahnen sind, wie man sie vielleicht von Planeten kennt, die um einen Stern kreisen. Stattdessen geben sie an, wo die Wahrscheinlichkeit am größten ist, ein Elektron anzutreffen. Jedes Atomorbital hat eine charakteristische Form und Energie. Die einfachsten Orbitale sind kugelförmig und werden s-Orbitale genannt. Komplexere Formen, wie hantelförmige p-Orbitale oder noch kompliziertere d- und f-Orbitale, treten bei höheren Energien auf. Die Elektronen eines Atoms besetzen diese Orbitale in einer bestimmten Reihenfolge, beginnend mit dem energieärmsten Orbital.


Das Konzept der Atomorbitale ist von zentraler Bedeutung für das Verständnis der chemischen Bindung und der Eigenschaften von Molekülen. Die Art und Weise, wie Atome miteinander wechselwirken und Moleküle bilden, wird maßgeblich durch die Anordnung und Überlappung ihrer Atomorbitale bestimmt. So entstehen beispielsweise kovalente Bindungen, wenn sich Atomorbitale verschiedener Atome überlappen und die Elektronen gemeinsam nutzen. Auch die Farbe von Materialien, ihre magnetischen Eigenschaften und ihre Reaktivität hängen eng mit der Struktur der Atomorbitale zusammen. In der Chemie und…

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