Die Orbitale

Elektronen können nicht nur als Teilchen beschrieben werden, wie im Bohrschen Atommodell; es ist auch eine mathematische Beschreibung als Welle möglich.

Der Wellen-Charakter von Elektronen wird durch die Schrödinger-Gleichung beschrieben. Sie gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit sich ein Elektron in einer bestimmten Entfernung zum Kern aufhält.Durch diese Wahrscheinlichkeit wird für jedes Elektron ein bestimmter Raum definiert, in dem es sich aufhält (Elektronendichteverteilung). Diese Räume heißen Orbitale. Es gibt s-, p-, d- und f-Orbitale.

Die s-Orbitale sind kugelsymmetrisch, in ihrem Zentrum liegt der Atomkern. In der K-Schale (2 Elektronen) gibt es nur ein s-Orbital.In der 2. Schale (L-Schale, max. 8 Elektronen) werden nach dem s-Orbital die p-Orbitale besetzt. Es gibt drei verschiedene p-Orbitale. p-Orbitale sind hantelförmig und liegen in Richtung der x-, y- und z-Achse. Sie sind rotationssymmetrisch und alle drei energetisch gleichwertig. Es gibt außerdem fünf d-Orbitale und sieben f-Orbitale, die allerdings eine komplexere Raumstruktur haben.