IX)         E-Schale bzw. 1_2 Elektron

 

Das ist ein Dokument zu Atomkernen bzw. Elektro

 

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Dieses Dokument soll

1. das Wechselspiel zwischen äusserster Elektronenbahn und den danach folgenden Minosschalen, und

2. die Wirkung von 1 Elektron zu 2 Elektronen in der äussersten E-Schale erläutern.

 

Alle Basiserläuterungen zu den Naturgesetzen befinden sich in folgenden Dokumenten:

Astronomie . . Astrophysik . . Elektro . . Lehre . . Kerne . . Kraft . . Strahlen . . Spezielles . . Teilchen

 

 

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Inhaltsverzeichnis

Dokument zu Elektro

 

IX)     E-Schale bzw. 1_2 Elektron  1

1)    E-Schalen.. 2

1a)      Elektronenschale s. 2

1b)      Radien und die s-Schale. 2

1c)       1c)  Bei 2 Elektronen mehr Minos ?. 2

2)    Äusserste E-Schale.. 2

2a)      Zweier- Aufbau der Elektronenschalen. 2

2b)      Elektronen-Übergang von H zu He. 3

2c)       Extremer Radiuswechsel bei 1 - 2 - Elektronen aussen. 3

2d)      Parameter bei 1 - 2 Elektronen aussen. 3

2e)      Atomgrösse unbedeutend bei 1 - 2 Aussenelektronen. 3

2f)        Kraft auf 1a-Schale bei 2 Elektronen aussen. 3

2g)      Bei 1 Elektron mehr Minosreihen nötig. 3

2h)       Anfangs schwächere Minos bei 2 Elektronen aussen. 3

3)    Minosschalen bei 1 - 2 Elektronen aussen -- Atombindung.. 3

3a)      Breitere Minosschalen bei 2 Elektronen nötig. 3

3b)      Ergebnis von 1 - 2 Elektronen aussen. 4

3c)       Atome nach weit aussen positiv/negativ. 4

3d)      Atombindung von Minosenergie abhängig. 4

3e)      Bindungsschalen. 4

3f)        Überschneidende Bindeschalen. 4

3g)      Viele Atome wie Fe und Cu stossen sich bei Raumtemperatur ab. 4

3h)       Reduktion äusserer Schalen beim Schmelzen. 4

3i)        Wellendifferenz beim Sieden; zu unterer Tabelle. 4

3j)        Tabelle Schmelz- und Siedepunkte von Ti bis Zn. 4

4)    Atomabstände, Gase, qualitative Wärme.. 5

4a)      Atomabstände. 5

4b)      Edelgase - Leuchtstoffe. 5

4c)       Alle Atome enden aussen anders. 5

4d)      Allgemeine Wärmezufuhr 5

4e)      Wärmezufuhr bei Fe. 5

4f)        Qualifizierte Temperatur und Wärmekapazität 5

4g)      Beispiele. 5

 

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1)               E-Schalen

1a)        Elektronenschale s

Die Elektronen sind außerhalb des Atomkerns in Perioden und Schalen untergebracht.

Perioden haben teilweise mehrere Schalen.

Die s-Schalen sind die innersten einer Periode und haben nur 1 oder 2 Elektronen.

Bei 2 Elektronen sind diese grundsätzlich entgegengesetzt auseinander.

Hat die s-Schale nur ein Elektron, so hat dieses einen großen Abstand vom Kern.

Kommt das 2. Elektron dazu, so verringert sich ihr Rotationsradius gewaltig. Die Heliumelektronen haben fast den halben Radius als das H-Elektron vorher.

Mit dem geringeren Radius durch das 2. Elektron ist auch die starke Kraft des Kerns näher und viel höher.

 

1b)        Radien und die s-Schale

Annahme: Beim Übergang von H auf He verringert sich der Elektronenradius auf 57%.

Mit dem halben Abstand erhöht sich die starke Kraft mal 4 und das Ganze mal dem 2. Proton auf mal 8.

Der Raum für die Minos hat sich auch auf 1/8 verringert.

Aber: Bei 4-facher Kraft werden die Minos auf den halben gegenseitigen Abstand zusammengedrückt.

Bei 4-facher Kraft würden die 8-fachen Minos Platz haben !

 

1c)        1c)  Bei 2 Elektronen mehr Minos ?

Bei 8-facher Kraft und 1/8 Raum haben etwa 8*2,83 *1/8 = 2,83 mal soviel Minos Platz.

Aber die Wellenlänge wird dabei kürzer.

Atome mit voller äußerer s-Schale haben eine viel höhere negative Kraft nach außen.

Gleiche und viele vergleichbare Atome werden abgestoßen.

An Atomen mit voller äußerer s-Schale binden andere Atome schwerer an.

 

2)           Äusserste E-Schale

2a)        Zweier- Aufbau der Elektronenschalen

Die Elektronen sind in ihren Schalen paarweise organisiert. Ausnahmen sind Einzelne.

In einer Elektronenschale rotieren 1 oder höchstens 2 Elektronen.

Bei 2 Elektronen gehen beide immer auf entgegengesetzte Positionen.

In der äussersten Elektronenschale können daher immer nur 1 oder 2 Elektronen sein (p-Schale hat z.B. bis zu 3 enge Zweier-Schalen).

 

2b)        Elektronen-Übergang von H zu He

Hat ein Atom in der äussersten Schale nur 1 Elektron, so hat es einen riesigen Raum.

Wird H zu He, so verdoppelt sich die starke positive Kraft des Atomkerns nach weiter aussen.

Beide Elektronen gehen aber auf Gegenkurs und stossen sich gegeneinander ab.

Auf jedes Elektron wirkt daher die 2-fache Positive minus ¼ Negative des 2. Elektrons.

Da auf jedes Elektron nun die 1,75-fache positive Kraft kommt, zieht es jedes Elektron auf rechnerisch 57% des Elektronenradius des vorherigen H-Elektrons zusammen.

2c)        Extremer Radiuswechsel bei 1 - 2 - Elektronen aussen

Bei Li ist wieder 1 Elektron mit riesigem Abstand von beiden He-Elektronen aussen.

Es drückt beide 1s-Elektronen weiter nach innen und erreicht nicht ganz den Radius vom früheren H-Elektron.

Bei Be zieht es das äusserste Elektron wie bei He wieder nach innen, bei B ist wieder eines weit aussen, usw.

Dieses Herein- und Herausziehen des äussersten Elektrons wiederholt sich bei jedem Wechsel von 1 zu 2 Elektronen in der äussersten Schale und umgekehrt.

2d)        Parameter bei 1 - 2 Elektronen aussen

Bei 1,75-facher positiver Kraft bei He zieht es beide Elektronen auf 1/1,75= 57,14% Radius, bei 32,65% Oberfläche.

Ausserhalb der letzten Elektronenschale dreht sich die durch das/die letzten Elektronen verursachte negative Kraft wieder auf positiv um und bildet die positive 1a-Schale.

Diese 1a-Schale hätte bei 2 Elektronen in äusserster Schale nur 33% Oberfläche gegenüber bei einem.

 

2e)        Atomgrösse unbedeutend bei 1 - 2 Aussenelektronen

Man muss bedenken, dass sich auch bei grossen Atomen die Protonen und ihre Elektronen gegenseitig 'neutralisieren'.

Beim Übergang von Pb auf Tl passiert dasselbe wie von He auf H.

Pb hat 'innen' 80 Elektronen, aussen 2, Tl innen auch 80, aussen nur 1.

Bei Pb ist die Kraft auf die äussersten beiden Elektronen nicht nennenswert anders als bei He. Dasselbe gilt für das äusserste Elektron bei H bzw. Tl.

Da die Differenzen zwischen kleinen und grösseren Atom im Verhältnis fast nicht ins Gewicht fallen, werden sie im folgenden zur Vereinfachung ignoriert.

2f)          Kraft auf 1a-Schale bei 2 Elektronen aussen

Beim Übergang von 1 auf 2 äussere Elektronen sinkt der Radius dieser beiden, wobei sich ihre Winkel zu den 1a-Minos nicht verändern.

Auch der Abstandseffekt von Kern/Elektron zu den 1a-Minos veränderte sich nicht.

Sinkt der Abstand der äusseren Elektronen auf 57% Radius, so ist die Kernkraft dort pro Proton 3,0625 mal höher (Elektronengeschwindigkeit ist nun auch 75% höher).

Deshalb kann die Kern-Kraft auf die 1a-Schale durchaus 1,75 mal 3,06 = 5,34 mal höher sein.

2g)        Bei 1 Elektron mehr Minosreihen nötig

Die Minos bei 1 Elektron aussen werden aufgrund z.B. 5,34-facher Kraft stärker zusammengedrückt (auf z.B. 43,3% Abstand).

Man bringt somit (1/0,4327)² * 0,33% Oberfläche = 1,75 mal soviel Minos direkt auf der Oberfläche unter.

Es gilt aber die 5,34-fache Kernkraft auszugleichen.

Man braucht somit viel mehr Reihen an Minos hintereinander, bis sich eine stabile breite Umkehrschale bilden kann.

2h)        Anfangs schwächere Minos bei 2 Elektronen aussen

Wegen der höheren Kernkraft aufgrund niedrigerer Entfernung kann diese Schale auch kürzerwelligere Minos halten.

Kürzerwelligere Minos haben nach aussen einen entsprechend ihrer Wellenänderung quadratisch schwächere Kraft.

Bei 5,34-facher Kraft könnten z.B. Minos mit nur 43,3% Wellenlänge darinnen sein.

Diese haben nur 18,75% der Kraft als diejenigen bei 2 Elektronen aussen.

 

3)               Minosschalen bei 1 - 2 Elektronen aussen -- Atombindung

3a)        Breitere Minosschalen bei 2 Elektronen nötig

1,75 mal mehr 'alte' Minos auf der 1a-Oberfläche stehen den Vielfachen gegenüber, die aber insgesamt pro Reihe nur 0,1875*1,75=0,328 mal soviel Kraft nach aussen liefern.

Da jede Reihe den 0,433-fachen Abstand hat bräuchte man für die alte Krafthöhe die 1/0,328 *0,433-fache = 1,327-fache Breite an Minosschalen.

Bei der 5,34-fachen Krafthöhe braucht man entsprechend mehr Minos und Schalen um dieses auszugleichen.

3b)        Ergebnis von 1 - 2 Elektronen aussen

Höchste Präzision bei diesen Berechnungen ist vorläufig noch unmöglich.

Trotzdem lässt sich ganz genau sagen, dass Atome mit 2 anstatt 1 Elektron in der äussersten Schale viel mehr Minosschalen und viel mehr Minosmasse haben.

Die Wellenlänge dieser Minos ist anfangs viel kürzer.

Atome mit 2 Elektronen schmelzen bzw. sieden auch eher als ihre 'kleineren' Element-Nachbarn mit nur 1 Elektron aussen.

3c)        Atome nach weit aussen positiv/negativ

Atome ohne äussere Minosschalen sind nach aussen extrem positiv (durchschnittlich höhere Elektronen-Entfernungen und ihre abstossenden Winkel liefern den positiven Kernüberschuss).

Positive Atome stossen sich nach aussen stark ab.

Kommen von aussen Minos hinzu, so schwächen sie die positive Kraft, bis sie diese egalisieren.

Noch mehr Minos machen das Atom nach aussen negativ (Erzeugung der Gravitation - Plus-Minos- Umkehrung in der Astronomie).

3d)        Atombindung von Minosenergie abhängig

Beim Wachsen der Minosschalen am Atomrand gibt es von Anfang an Umkehrschalen, die bereits negativ sind.

2 Atome können aber erst ab dem Punkt aneinander andocken, wenn der Atomkern die Minos des 2. Atoms stärker anzieht, als er vom 2. Kern abgestossen wird.

Hier sind die Entfernungen zwischen diesen Einheiten und die Minosenergie entscheidend.

3e)        Bindungsschalen

Zur Bindung zwischen Atomen bzw. Molekülen sind ganz bestimmte Wellenlängen der Minos, bzw. ihre entsprechenden Schalen nötig.

In so einer Schale sind kurz-, mittel- und längerwellige Minos.

Diejenige Wellenlänge, welche die Hauptcharakteristik der Schale ausmacht bezeichnen wir als Wellenlänge der Schale.

3f)          Überschneidende Bindeschalen

Beim Aufbau des Atoms bildet sich am Rand eine Minosschale nach der anderen, bis das Atom nach weiter aussen negativ wird und somit durch den positiven Kern von weiter aussen keine Minos mehr angezogen werden

Die Binde-Schalen zwischen mehreren angrenzenden Atomen überschneiden sich.

In den Ecken zwischen den Atomen befinden sich nur noch Restbestände längerwelliger Schalen.

Am Aussenrand eines Körpers sind diese Schalen aber vollständiger (z.B. Elektroschalen).

3g)        Viele Atome wie Fe und Cu stossen sich bei Raumtemperatur ab.

Fügt man kurzwellige Minos der Bindeschalen-Länge hinzu, so wird die gegenseitige Abstossung schwächer.

Ab einem bestimmten Punkt werden die äussersten längerwelligen Schalen überwunden und die Atome klinken ineinander ein.

Ihre Schalen überschneiden sich nun und halten sich gegenseitig sehr fest.

3h)        Reduktion äusserer Schalen beim Schmelzen

Dieses Einklinken lässt sich auch von externen Kräften beschleunigen.

Schmilzt man Fe-Kugeln, so fliessen sie breit.

Die Gravitation zieht sie nach unten (ohne externe Kraft werden sie gasförmig).

Lässt man Fe wieder erstarren, so erstarren sie genau in der Form, in der sie flüssig waren.

Zwischen den Fe-Atomen fehlen nun die längerwelligen Minos, welche am Aussenrand des Fe-Körpers andere Fe-Körper auf Distanz halten.

3i)           Wellendifferenz beim Sieden; zu unterer Tabelle

Die Schmelz- und Siedepunkte zeigen grundsätzlich die Wellenlängen-Problematik.

Zu langwellige Minos sieden nicht.

Atome mit voller äusserer E-Schale haben kürzerwelligere Minos und schmelzen/sieden eher.

 

Untere Tabelle zeigt Schmelz- und Siedepunkte von Ti bis Zn und die äusseren Elektronen.

Die letzte Zahl unter Elektronen zeigt die Anzahl der Elektronen in der letzten Elektronenschale, die vorletzte die Anzahl in der vorletzten Elektronenschale.

3j)          Tabelle Schmelz- und Siedepunkte von Ti bis Zn

Element          Schmelz-              Siedepunkt      Elektronen insg. + aussen

    Ti         schmilzt bei 1725°      und siedet bei  - - - °             2            2

    V         schmilzt bei 1730°      und siedet bei  - - - °             3            2

    Cr        schmilzt bei 1875°      und siedet bei 2400°             5            1

    Mn       schmilzt bei 1244°      und siedet bei 2100°             5            2

    Fe        schmilzt bei 1535°      und siedet bei 2730°             6            2

    Co       schmilzt bei 1492°      und siedet bei 3185°             7            2

    Ni        schmilzt bei 1453°      und siedet bei 3177°             8            2

    Cu       schmilzt bei 1083°      und siedet bei 2590°             10            1

    Zn        schmilzt bei   420°      und siedet bei   907°            10            2

 

4)               Atomabstände, Gase, qualitative Wärme

4a)        Atomabstände

Durchschnittlich sind feste Atome etwa 1,8*10-10m auseinander.

Die Spanne reicht von etwa 1,6*10-10m (z.B. Ni) bis um 2,0*10-10m (z.B. Pb).

Atome mit 2 Elektronen in der äussersten Schale haben an der äussersten Elektronen-Schale weniger Volumen, bei den ihre Atome bindenden Minosschalen dagegen mehr Volumen.

Bei Atomen mit 2 Elektronen aussen beginnen die Minosschalen mit kürzerer Wellenlänge

und enden mit kürzerer Wellenlänge.

4b)        Edelgase - Leuchtstoffe

Ganz extrem ist es bei Edelgasen mit voller äusserer p-Elektronenschale.

Da sind die letzten 3 Elektronenpärchen in 3 dicht aneinandergrenzenden Schalen so eng, dass das Atomvolumen vor der 1a-Schale noch kleiner ist.

Es werden noch kurzwelligere Minos aufgefangen.

Die Kraftumkehrung des gesamten Atoms von Plus auf Minus erfolgt mit kürzerwelligeren Schalen.

In den letzten Minosschale befinden sich Minos, welche im Wellenbereich des Augenlichts sind.

Bei der Aktivierung mit Strom leuchten diese (z.B. Neonlicht, Xenonlampen).

4c)        Alle Atome enden aussen anders

Bei Raumtemperatur sind aufgrund genügender Minosenergie und Minosqualität am Atomrand bereits viele Elemente gasförmig.

Atome mit nur einem Elektron in der äussersten Schale haben viel weniger Minosschalen, wobei die Minos viel längerwelliger sind.

Cu hat am Rand viel langwelligere Minos als Fe.

Cu hat damit viel mehr Kraft an seinem Rand.

4d)        Allgemeine Wärmezufuhr

Führt man Metallen allgemein Wärme zu, so hat diese Wärme einen extrem grossen Bereich an verschiedenen Wellenlängen.

Führt man die 2-fache Menge von der gleichen Wärmesorte zu, so sind in dieser die 2-fachen kurz-, mittel- und längerwelligeren Minos enthalten.

4e)        Wärmezufuhr bei Fe

Man führt z.B. Fe langsam immer mehr Wärme von der gleichen Sorte zu.

Anfangs steigt das Thermometer relativ schnell und steigt zunehmend langsamer.

Man braucht immer mehr dieser Wärme um Fe weiter zu erhitzen.

Es liegt daran, dass sich die Schalen des Fe auffüllen und immer kräftiger werden.

Die Schalen werden entsprechend negativer und weisen immer mehr Längerwellige wieder nach aussen ab.

Nur die kürzerwelligeren Anteile der Wärme können noch Längerwelligere innerhalb dieser Schalen verdrängen.

Man benötigt daher immer mehr dieser Wärme um immer weniger Temperatur mehr zu erzielen.

4f)          Qualifizierte Temperatur und Wärmekapazität

Führt man Fe von Anfang an die richtige kurze Wellenlänge zu, so schmilzt bzw. siedet Fe mit einem absoluten Minimum an zugeführter Wärmeenergie !

Man muss die Temperatur entsprechend der Wellenlänge qualifizieren.

Jedes Element hat eine bestimmte Wärmekapazität.

Die Wärmekapazität ist auch grundsätzlich von der Wellenlänge der Minos abhängig !

4g)        Beispiele

Will man einen Panzer mit einem Feuerzeug durchschneiden, so geht das nicht. Es liefert zu lange Wellen.

Nimmt man einen passenden kurzwelligen Laser, der genau die Wellenlänge produziert, welche sich in den Bindeschalen der Fe-Atome befinden, so sägt man den Panzer mit einem Minimum an Energie durch.

Die Korona der Sonne hat angeblich eine Temperatur um 1 Mill. Grad C. Tatsächlich ist die Korona voll mit Minos der entsprechenden Wellenlänge.

Würde man ein Hg-Thermometer in die Korona hineinstecken, würde im Verhältnis nur sehr langsam der längerwellige Hg-Rand durch die Kurzwelligeren ersetzt. Mit herkömmlichem Temperaturdenken hat das nichts zu tun.

Bei der sogenannten 'Kernfusion' stellten Wissenschaftler bis zu 500 Mill. Grad C her. In Wirklichkeit sind das nur die Minos mit der Wellenlänge, wie sie von der Natur zur Bindung innerhalb der Alfateilchen verwendet ist.