Techniklexikon

Energieniveauschema

Chemie, Physikalische Chemie, graphische Darstellung des Energiegehalts (Energieniveaus) von Elektronen in Atomen bzw. Molekülen, in Abhängigkeit von den Haupt- und Nebenquantenzahlen. Die Energieniveaus werden durch waagerechte Striche symbolisiert. Der Energiegehalt eines Elektrons in der Atomhülle entspricht dem Energiebetrag, der beim Einfangen eines aus »unendlicher« Entfernung kommenden Elektrons in der entsprechenden Atomschale frei wird. Er trägt ein negatives Vorzeichen und ist um so kleiner (d.h. um so negativer), je fester das Elektron an den Atomkern gebunden wird. Der Zahlenwert stellt daher ein Mass für die Stabilität des jeweiligen Elektronenzustands dar (Elektronenkonfiguration der Elemente). Das Energieniveauschema von Molekülen zeigt den Energiegehalt von Molekülorbitalen im Vergleich zu den Atomorbitalen, aus denen sie gebildet werden. Aus den Atomorbitalen entstehen einerseits energieärmere, bindende und andererseits energiereichere, antibindende Molekülorbitale.

Energieniveauschema: Bildung von s_s- und -Molekülorbitalen des H₂-Moleküls aus den 1s-Atomorbitalen des Wasserstoffs. Der Energiebetrag E wird zweimal freigesetzt, da zwei 1s-Wasserstoffatomelektronen in das gemeinsame, um E energieärmere s_s-Molekülorbital übergehen. Das -Molekülorbital bleibt in diesem Fall unbesetzt.