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Chemie

25. Nov. 2025

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Grundlagen der Orbitaltheorie

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Abi 2022🎓 @hlnmte

Die Orbitaltheorierevolutionierte 1927 unser Verständnis davon, wo sich Elektronen im Atom aufhalten. Statt fester Bahnen gibt es... Mehr anzeigen

Orbitaltheorie
Schrödinger 1927 Elektronen bewegen sich nicht mehr auf Bahnen,
sondern in Wahrscheinlichkeitsaufenthaltsraumen
zentrale Aspe

Grundlagen der Orbitaltheorie

Vergiss alles, was du über Elektronenbahnen dachtest! Schrödingers Entdeckung von 1927 zeigte Elektronen bewegen sich nicht auf festen Kreisbahnen, sondern in Wahrscheinlichkeitsräumen - den sogenannten Orbitalen.

Die Grundidee ist simpel Du kannst nie genau sagen, wo ein Elektron ist, sondern nur, wo es sich wahrscheinlich aufhält. Diese wolkenartigen Bereiche haben je nach Energieniveau unterschiedliche Formen - von kugelrunden s-Orbitalen bis zu hantelförmigen p-Orbitalen.

Im Periodensystem erkennst du die verschiedenen Orbital-Bereiche s-Elemente (links), p-Elemente (rechts), d-Elemente (Mitte) und f-Elemente (unten). Die Form der Orbitale ändert sich systematisch 1s ist kugelrund, 2s größer, während 2px, 2py und 2pz hantelförmig in verschiedene Richtungen zeigen.

Merktipp Orbitale sind wie "Elektron-Wohnbereiche" - du weißt, dass das Elektron dort wohnt, aber nicht in welchem Zimmer es gerade ist!

Orbitaltheorie
Schrödinger 1927 Elektronen bewegen sich nicht mehr auf Bahnen,
sondern in Wahrscheinlichkeitsaufenthaltsraumen
zentrale Aspe

Quantenzahlen - Der Orbital-Code

Das Wasserstoffatom mit nur einem Elektron ist perfekt, um Orbitale zu verstehen! Jedes Orbital hat drei Quantenzahlen - wie eine Art Adresse im Atom.

Die Hauptquantenzahl n (1, 2, 3...) bestimmt Größe und Energielevel des Orbitals. Sie entspricht den Schalen im klassischen Atommodell. Die Nebenquantenzahl l 0bisn10 bis n-1 legt die Orbitalform fest l=0 bedeutet s-Orbital, l=1 bedeutet p-Orbital.

Die Magnetquantenzahl m lbis+l-l bis +l beschreibt die räumliche Orientierung. Deshalb gibt es drei p-Orbitale (px, py, pz) - alle gleich geformt, aber unterschiedlich ausgerichtet!

Praxistipp Um ein Orbital zu benennen, nimm einfach die Hauptquantenzahl + den Buchstaben der Nebenquantenzahl. Beispiel n=2, l=1 wird zu "2p"!

Orbitaltheorie
Schrödinger 1927 Elektronen bewegen sich nicht mehr auf Bahnen,
sondern in Wahrscheinlichkeitsaufenthaltsraumen
zentrale Aspe

Die drei goldenen Regeln der Elektronenverteilung

Elektronen sind echte Energie-Sparer! Das Energieprinzip besagt Zuerst werden immer die energieärmsten Orbitale gefüllt (1s vor 2s vor 2p usw.).

Das Pauli-Prinzip ist wie eine Wohnregel Maximal zwei Elektronen pro Orbital, aber sie müssen entgegengesetzten Spin haben (↑↓). Die Hundische Regel sorgt für Ordnung Orbitale gleicher Energie werden erst einzeln besetzt, bevor sie doppelt belegt werden.

Die Elektronenkonfiguration ist deine Kurzschreibweise C hat 1s²2s²2p² oder einfach HeHe2s²2p². Die Hochzahlen zeigen, wie viele Elektronen drin sind.

Achtung bei Übergangsmetallen Kupfer "mogelt" und hat lieber ArAr4s¹3d¹⁰ statt ArAr4s²3d⁹, weil volle d-Orbitale stabiler sind!

Eselsbrücke Elektronen sind wie Studenten in der Mensa - sie nehmen erst alle Einzelplätze, bevor sie sich zusammensetzen!

Orbitaltheorie
Schrödinger 1927 Elektronen bewegen sich nicht mehr auf Bahnen,
sondern in Wahrscheinlichkeitsaufenthaltsraumen
zentrale Aspe

Räumliche Orientierung der Orbitale

Die 3D-Struktur der Orbitale ist entscheidend für chemische Bindungen! s-Orbitale sind perfekte Kugeln, p-Orbitale sehen aus wie Hanteln in drei Raumrichtungen (x, y, z).

Bei den d-Orbitalen wird's interessanter fünf verschiedene Formen, die alle unterschiedlich im Raum orientiert sind. dxy, dxz und dyz liegen zwischen den Achsen, während dx²-y² entlang der Achsen zeigt und dz² eine besondere Keulenbahn-Form hat.

Diese räumliche Anordnung erklärt, warum bestimmte Atome bestimmte Bindungswinkel bevorzugen - die Orbitale müssen sich optimal überlappen können!

Visualisierungstipp Stell dir vor, die Orbitale sind wie verschiedene Ballformen - s ist ein Fußball, p ist ein Rugby-Ball, und d-Orbitale sind wie komplexe Skulpturen!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Ist Knowunity wirklich kostenlos?

Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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Orbitaltheorie
Schrödinger 1927 Elektronen bewegen sich nicht mehr auf Bahnen,
sondern in Wahrscheinlichkeitsaufenthaltsraumen
zentrale Aspe

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Grundlagen der Orbitaltheorie

Vergiss alles, was du über Elektronenbahnen dachtest! Schrödingers Entdeckung von 1927 zeigte: Elektronen bewegen sich nicht auf festen Kreisbahnen, sondern in Wahrscheinlichkeitsräumen - den sogenannten Orbitalen.

Die Grundidee ist simpel: Du kannst nie genau sagen, wo ein Elektron ist, sondern nur, wo es sich wahrscheinlich aufhält. Diese wolkenartigen Bereiche haben je nach Energieniveau unterschiedliche Formen - von kugelrunden s-Orbitalen bis zu hantelförmigen p-Orbitalen.

Im Periodensystem erkennst du die verschiedenen Orbital-Bereiche: s-Elemente (links), p-Elemente (rechts), d-Elemente (Mitte) und f-Elemente (unten). Die Form der Orbitale ändert sich systematisch: 1s ist kugelrund, 2s größer, während 2px, 2py und 2pz hantelförmig in verschiedene Richtungen zeigen.

Merktipp: Orbitale sind wie "Elektron-Wohnbereiche" - du weißt, dass das Elektron dort wohnt, aber nicht in welchem Zimmer es gerade ist!

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Quantenzahlen - Der Orbital-Code

Das Wasserstoffatom mit nur einem Elektron ist perfekt, um Orbitale zu verstehen! Jedes Orbital hat drei Quantenzahlen - wie eine Art Adresse im Atom.

Die Hauptquantenzahl n (1, 2, 3...) bestimmt Größe und Energielevel des Orbitals. Sie entspricht den Schalen im klassischen Atommodell. Die Nebenquantenzahl l 0bisn10 bis n-1 legt die Orbitalform fest: l=0 bedeutet s-Orbital, l=1 bedeutet p-Orbital.

Die Magnetquantenzahl m lbis+l-l bis +l beschreibt die räumliche Orientierung. Deshalb gibt es drei p-Orbitale (px, py, pz) - alle gleich geformt, aber unterschiedlich ausgerichtet!

Praxistipp: Um ein Orbital zu benennen, nimm einfach die Hauptquantenzahl + den Buchstaben der Nebenquantenzahl. Beispiel: n=2, l=1 wird zu "2p"!

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Elektronen sind echte Energie-Sparer! Das Energieprinzip besagt: Zuerst werden immer die energieärmsten Orbitale gefüllt (1s vor 2s vor 2p usw.).

Das Pauli-Prinzip ist wie eine Wohnregel: Maximal zwei Elektronen pro Orbital, aber sie müssen entgegengesetzten Spin haben (↑↓). Die Hundische Regel sorgt für Ordnung: Orbitale gleicher Energie werden erst einzeln besetzt, bevor sie doppelt belegt werden.

Die Elektronenkonfiguration ist deine Kurzschreibweise: C hat 1s²2s²2p² oder einfach HeHe2s²2p². Die Hochzahlen zeigen, wie viele Elektronen drin sind.

Achtung bei Übergangsmetallen: Kupfer "mogelt" und hat lieber ArAr4s¹3d¹⁰ statt ArAr4s²3d⁹, weil volle d-Orbitale stabiler sind!

Eselsbrücke: Elektronen sind wie Studenten in der Mensa - sie nehmen erst alle Einzelplätze, bevor sie sich zusammensetzen!

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Räumliche Orientierung der Orbitale

Die 3D-Struktur der Orbitale ist entscheidend für chemische Bindungen! s-Orbitale sind perfekte Kugeln, p-Orbitale sehen aus wie Hanteln in drei Raumrichtungen (x, y, z).

Bei den d-Orbitalen wird's interessanter: fünf verschiedene Formen, die alle unterschiedlich im Raum orientiert sind. dxy, dxz und dyz liegen zwischen den Achsen, während dx²-y² entlang der Achsen zeigt und dz² eine besondere Keulenbahn-Form hat.

Diese räumliche Anordnung erklärt, warum bestimmte Atome bestimmte Bindungswinkel bevorzugen - die Orbitale müssen sich optimal überlappen können!

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Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

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