FKP an der Universität Stuttgart

Karteikarten und Zusammenfassungen für FKP an der Universität Stuttgart

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Beispielhafte Karteikarten für FKP an der Universität Stuttgart auf StudySmarter:

Welche Wechselwirkung fu ̈hrt zu einer attraktiven Kraft zwischen Atomen in einem Kristall der durch die Van der Waals-Bindung zusammengehalten wird? Beschreiben Sie kurz das Prinzip dieser Wechselwirkung.

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⚡️26Warum kann man die magnetische Dipol-Dipol-Wechselwirkung als Ursache für das Auftreten von magnetischer Ordnung in den meisten Fällen ausschließen

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Mathematische Rechnung: Wie bestimmt man die millerschen indizes?
vielleicht noch durch schrifliche Rechnung bzw Beispiel ergänzen
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Warum bilden sich im Gleichgewicht nicht beliebig kleine Interatomabsta ̈nde aus?

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Warum ist bei Edelgasen die Van der Waals-Bindung der relevante Bindungstyp?

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Warum werden Edelgase erst bei sehr tiefen Temperaturen flüssig, bzw. fest?

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Warum wird Helium selbst bei extrem tiefen Temperaturen unter Normaldruck nicht fest?
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Warum lassen sich die typischen Kristallstrukturen (fcc und hcp Gitter) von Edelgaskristallen einfach im Bild von dicht gepackten Kugeln ableiten?

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Was beschreibt die Madelungkonstante und mit welcher Art von Energie wird sie assoziiert?

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Was sind „Gitter“ und „Basis“?

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Wie groß ist typischerweise (ungefähr) die Gitterkonstante (Abstand nächster Nachbarn) in einem Edelgaskristallgitter?
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Definition der einheitszelle 

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Beispielhafte Karteikarten für FKP an der Universität Stuttgart auf StudySmarter:

FKP

Welche Wechselwirkung fu ̈hrt zu einer attraktiven Kraft zwischen Atomen in einem Kristall der durch die Van der Waals-Bindung zusammengehalten wird? Beschreiben Sie kurz das Prinzip dieser Wechselwirkung.
Dipol-Dipol Wechselwirkung ➡️ Anzeihende Coulombkraft 

FKP

⚡️26Warum kann man die magnetische Dipol-Dipol-Wechselwirkung als Ursache für das Auftreten von magnetischer Ordnung in den meisten Fällen ausschließen
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FKP

Mathematische Rechnung: Wie bestimmt man die millerschen indizes?
vielleicht noch durch schrifliche Rechnung bzw Beispiel ergänzen
bestimme die Schnittpunkte der zu charakterisierenden Ebene mit den Achsen
a1,a2,a3, in Einheiten der Betr¨age a1, a2 und a3 der Gittervektoren.
2. Bilde die Kehrwerte der resultierenden Zahlen.
3. Suche die kleinsten ganze Zahlen h, k und l, die zueinander im gleichen Verh¨altnis
stehen wie die Kehrwerte.
4. Diese Zahlen werden in runde Klammern gesetzt und charakterisieren als Miller-
sche Indizes (hkl) die Ebene. Für negative  schnittpunkte wird ein - 


FKP

Warum bilden sich im Gleichgewicht nicht beliebig kleine Interatomabsta ̈nde aus?
Das Pauli Prinzip besagt, dass bei sehr geringen Abständen es wieder eine abstoßende Kraft zwischen den Atomen gibt 
Der Gleichgewichts Abstand zwischen den Atomen deshalb nicht beliebig klein, da nach dem pauliprinzip niemals 2e mit der gleichen Konfiguration existieren dürfen— wenn sich die Atome näher kommen mit 2e im gleichen Zustand muss ein e in den energetisch höheren Zustand - das benötigt Energie - es pendelt sich im gleichgewichtszustand R-0 ein = Lenas-Jones Potential ➡️ Im energetisch günstigen Abstand 
 Wie kommt man auf diesen Abstands? 
Es wird die Bindungsenergie U_tot nach dem Abstand abgeleitet und 0 gesetzt. So bekommt man den Gleichgewichtsabstand 

FKP

Warum ist bei Edelgasen die Van der Waals-Bindung der relevante Bindungstyp?
Die äuserste Schale ist mit 8 Elektronen voll besetzt und kann deshalb kein weiteres Elektron aufnehmen 
--> gehen deshalb keine kovalente Bindungen 

FKP

Warum werden Edelgase erst bei sehr tiefen Temperaturen flüssig, bzw. fest?
Schließlich sehen wir dass die Bindungsenergien (pro Atom) u0 im Bereich um 0.1 eV liegen, d.h. nur etwa 1 % der Ionisierungsenergie betragen.

FKP

Warum wird Helium selbst bei extrem tiefen Temperaturen unter Normaldruck nicht fest?
Da die Van der Waals Bindung sehr schwach ist
➡️ deshalb extrem abkühlen um Kristalle zu bilden

FKP

Warum lassen sich die typischen Kristallstrukturen (fcc und hcp Gitter) von Edelgaskristallen einfach im Bild von dicht gepackten Kugeln ableiten?
Wegen der Bindungskräfte haben wir eine regelmäßige bzw periodische Kristallstruktur-> sie ordnen sich im energetisch günstigen Zustand
Weil sie die atome so eng aneinander geordnet sind und deshalb vergleichbar mit Kugeln sind 
Die Eigenschaften der Edelgase lassen darauf schließen dass ein vergleich zu der Anordnung von Kugeln geschlossen werden kann 
.... dichte Lagerung 

FKP

Was beschreibt die Madelungkonstante und mit welcher Art von Energie wird sie assoziiert?
Beschreibt die Wechselwirkung der Ionen 

FKP

Was sind „Gitter“ und „Basis“?
Basis = Struktureinheit (kann aus einem Atom und aus vielen bestehen)

Gitter ist die Vorschrift für die Aneinanderreihung 

gegebenen Anordnung von Gitter- punkten aus und ordnen jedem Gitterpunkt eine Anzahl von Atomen zu,

FKP

Wie groß ist typischerweise (ungefähr) die Gitterkonstante (Abstand nächster Nachbarn) in einem Edelgaskristallgitter?
mehrere Ångstrom 
R_0 * 4 Å

FKP

Definition der einheitszelle 
1.Die Gittervektoren der Elementarzelle liegen immer parallel oder orthogonal zu
den Symmetrieelementen 
2. Erkauft man sich dadurch eine gr¨oßere Elementarzelle, dann nennt man sie “zen-
triert” 
3. Die Elementarzelle mit k¨urzesten Translationsvektoren nennt man “primitiv”.


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