Diskussion:Relativistischer Effekt in der Chemie

Lemma

ist ein relativistischer effekt nicht eher ein oberbegriff für alles das sich durch relativistische betrachtungen erklären liesse? z.b. zeitdilatation?

Kann man so sehen. Dann wäre das, was bisher in der Wikipedia als r.E. bezeichnet wird "Relativistischer Effekt (Chemie)". Ich weiß aber nicht, ob das nötig ist; als feststehenden Begriff kenne ich es nur aus der Chemie und ich habe es auch bisher nur in chemischen Zusammenhängen in der Wikipedia gesehen, insofern sehe ich nicht unbedingt Grund, daran was zu ändern. GPinarello 21:42, 10. Aug 2006 (CEST)

Als Physiker sehe ich das anders (und zwar wie der ungenannte Vorredner): In der Physik bezeichnet man alle Abweichungen vom klassischen Verhalten, die sich durch die Relativitätstheorie erklären lassen, als relativistische Effekte. Da wären z.B. zu nennen: Zeitdilatation, Rotverschiebung, Zwillingsparadoxon, Periheldrehung des Merkurs, Gravitationslinsen, Bunching im Synchrotron usw. Deshalb wäre ich zumindest für einen Begriffsklärungsbaustein mit einem Verweis auf eine (noch zu schreibende) Liste relativistischer Effekte. Außerdem wundert mich, dass im Artikel kein einziger Verweis auf die Relativitätstheorie zu finden ist. --Hok 11:07, 11. Dez. 2006 (CET)

Hmhmhm. Eine Liste relativistischer Effekte... Allerdings passt da der relativistische Effekt (Chemie) nur bedingt rein. Denn er ergibt sich eben eigentlich nicht direkt aus der Relativitätstheorie, sondern aus der Dirac-Gleichung für das Elektron (die wiederum natürlich mit der Relativitätstheorie zusammenhängt, aber andererseits eine eigene formale Herleitung ist... daher auch kein direkter Link auf Relativitätstheorie - es ist eben nichts, was Einstein begründet, sondern es kommt von Dirac. Ich weiß leider im Moment keine wirklich schöne Lösung. Trotzdem ein Vorschlag: wie wäre es, die bisherigen Verlinkungen aus dem chemischen Kontext "relativistischer Effekt" auf "relaitvistischer Effekt (Chemie) setzen, dorthiin den bisherigen Artikel zu kopieren. Dann könnte man bei "relativischer Effekt" eine Begriffsunterscheidung (1. relativischer Effekt (Chemie) 2. Verweis auf Relativitätstheorie)? GPinarello 21:02, 11. Dez. 2006 (CET)

Wo liegt da der Unterschied? Die Dirac-Gleichung ist die relativistische (Entsprechung der) Schrödingergleichung. So z.B. nachzulesen hier und hier. Mit anderen Worten: Der Relativistische Effekt ergibt sich in der Tat aus der Relativitätstheorie und würde damit auch auf die Liste relativistischer Effekte gehören (auch wenn Dirac etwas dazu beigetragen hat, und nicht nur Einstein). Ich würde einfach am Anfang des Artikels diesen Baustein einfügen:

Sollte man nicht besser folgendes sagen: Die Realativitätstheorie erlaubt es einige Beobachtungen besser zu erklären. Schließlich werden ja die Beobachtungen nicht von der Theorie verursacht, sondern die Theorie erlaubt die Erklärung von Beobachtungen. Ich formuliere es mal so: Realitivistische Effekte sind Beobachtungen die sich ohne Anwendung der Relativitätstheorie nicht hinreichend deuten lassen.141.52.232.84 13:04, 27. Apr. 2007 (CEST)

...und diese Liste neu anlegen. Wie wär's? --Hok 15:31, 12. Dez. 2006 (CET)

Den Vorschlag finde ich gut. Noch besser fände ich es, wenn diese Liste im Artikel "Relativitätstheorie" zu finden wäre. Aber dieser Artikel ist im Moment so geschrieben, dass niemand, der nicht Physik studiert, den ersten Absatz zu Ende liest. - Entschuldige, vielleicht habe ich mich unklar ausgedrückt: Klar ergibt sich die Dirac-Gleichung aus der speziellen Relativität. Nichtsdestotrotz sind viele andere Effekte schon sehr früh bzw. unmittelbar erkannt worden und auch als Beleg (Strenbedeckungen durch die Sonne) herangezogen worden, während die Dirac-Gleichung a) später aufgestellt wurde und b) die Konsequenzen für die schweren Atome noch später erknant wurden.GPinarello 10:16, 14. Dez. 2006 (CET)

Nochmal zum Lemmatitel. Könntest du eine möglichst leicht zugängliche Literaturstelle angeben, in der der Begriff "Relativistischer Effekt" in der Chemie verwendet wird ? Und zwar im Sinne von "der Effekt" und nicht von "ein relativistischer Effekt". Die mir zugänglichen Werke (Atkins Physikalische Chemie u.a.) oder Lehrbücher der theoretischen Atomphysik (Friedrich) führen ihn nicht (jedenfalls im Inhaltsverzeichnis). Die angegebene Literaturstelle ist anscheinend eine Bibliographie. Kannst du Aufsatztitel zitieren, die das den Begriff führen? Wird das so in Chemie-Vorlesungen genannt?--07:08, 21. Aug. 2008 (CEST) (nicht signierter Beitrag von Claude J (Diskussion | Beiträge) )

Ich glaube, es gibt einen Chemical-Reviews-Artikel vom Pyykkö von 1988. Wenn Du Zugriff auf Datenbanken hast, suche einfach mal nach Pyykkö. In normalen Lehrbüchern und auch in den meisten Vorlesungen wird man das nicht finden, das ist (relatives) Spezialwissen. Im Haupstudium wird das gerne mal als Seminarthema vergeben. Es wird dann gewöhnlich zwischen "direktem relativistischen Effekt" (Kontraktion der s und p1/2-Orbitale) und dem "indirekten relativistischen Effekt" (Expansion der p3/2-, d- und f-Orbitale unterschieden.--GPinarello 16:12, 21. Aug. 2008 (CEST)

Darf man fragen wieso der Lemmaname wieder verschoben wurde? Das ist doch schon diskutiert worden (Portal Physik).--Claude J 17:48, 18. Feb. 2009 (CET)

Weiß nicht, warum Orci das gemacht hat. Ich frage ihn mal auf seiner Diskussionsseite. Aber mit Deiner Ergänzung ist es ja so eine pragmatische Lösung. GPinarello 10:56, 19. Feb. 2009 (CET)

Es ist nicht so das ich da unbedingt drauf rumreiten will. Wenn ihr mir von der Chemie versichert, dass das ein eingeführter Begriff ist kann ich damit leben. In der (Atom-)Physik ist das wie gesagt so nicht verbreitet, eben weil es die unterschiedlichsten relativistischen Effekte gibt.--Claude J 11:56, 19. Feb. 2009 (CET)

Orcis Argument ist einfach die Vermeidung von Klammerlemmata, vor allem, da das Lemma "relativistischer Effekt" bisher einfach ein Verweis auf das Lemma "relativistischer Effekt (Chemie) war. Naja, wie gesagt, mit der Einschränkung auf die physikalische Chemei im ersten Absatz geht es von mir aus jetzt so in Ordnung. GPinarello 12:58, 20. Feb. 2009 (CET)

Nein, sowie jetzt es ist, geht es leider nicht. Man kann nicht mit einem ersten Satz "Wird in der Physik ein Phänomen bezeichnet..." so tun, als wolle der Artikel relativistische Effekte generell behandeln und dann ausschließlich den Begriff aus der Chemie behandeln. Das hieße ja, dass dieser Artikel leider noch unvollständig ist und lädt dazu ein, alles mögliche hier hinzuzufügen. Außerdem darf nach Wikipedia-Standard die Einleitung nur beinhalten, was weiter unten detailliert behandelt wird (=Zusammenfassung). Daher muss ein "Dieser Artikel"-Baustein rein. Das mache ich jetzt. -- Wassermaus (Diskussion) 09:23, 29. Mai 2024 (CEST)

Mich hat die Besetzung des Allerweltsbegriffs "Relativistischer Effekt" durch die Chemie auch schon immer verwundert. Als Anregung: WP:en erklärt die Geschichte besser, auch die Beispiele. --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:07, 29. Mai 2024 (CEST)

Ich habe auf Wikipedia:Redaktion Chemie die Chemiker um Input dazu gebeten. — Wassermaus (Diskussion) 05:33, 30. Mai 2024 (CEST)

Nach der dortigen Diskussion umbenannt. -- Wassermaus (Diskussion) 21:08, 7. Jul. 2024 (CEST)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Wassermaus (Diskussion) 21:08, 7. Jul. 2024 (CEST)

Zitate?

Könnte man diesen Beitrag nicht um die Nennung von Publikationen ergänzen? Zur Zeit sieht es so aus, als ob man mit einem "unbekannten" und höchst spekulativem Effekt alles das erklärt, was man sich nicht erklären kann. Das ist dann unwissenschaftlich, wenn man es nicht deutlich als eine mögliche Theorie kennzeichnet. 11:11, 16. Oktober 2006 (CDT)

Eine Literaturangabe ist doch drin, das Buch kenne ich aber nicht. Abgesehen davon müsste der Effekt in jedem besseren Chemiebuch beschrieben sein.

Zum Thema Effekt allgemein: Darunter fasst man Dinge, wo sich bekannten theoretischen Grundlagen nicht so auswirken, wie man es (bei naiver Betrachtung) erwartet.

Zu meiner Zeit hieß der Effekt noch Effekt des inerten Elektronenpaares und beschrieb nicht alles das ..., was man sich nicht erklären kann, sondern eine wohldefinierte Anomalie der Elemente der schweren Elemente Ag bis At: bei ihnen ist die Oxidationsstufe am stabilsten, in der noch 2 Elektronen verbleiben (eben das inerte E-paar). Z.B tritt Zinn 4wertig auf, Blei dagegen hauptsächlich 2wertig.

Eine Berücksichtigung der Relativitätstheorie machte dann aus dem wohldefinerten auch noch einen wohlbegründeten und neu benannten Effekt. Also nix mit höchst spekulativ . Zoelomat 18:50, 17. Okt. 2006 (CEST)

Naja, die Literatur habe ich reingestellt als Reaktiuon auf obigen Diskussionsbeitrag. Pekka Pyykkö (ja, so heißt der wirklich) ist sozusagen der Papst des relativistischen Effekts, der arbeitet seit den 80ern u.a. darüber. Die Literatur habe ich recht willkürlich ausgewählt, es gibt auch einige Übersichtsartikel von ihm. GPinarello 20:59, 17. Okt. 2006 (CEST)

"der markante Unterschied von Silber und Gold"

Worin genau unterscheiden sich denn diese Schwermetalle so markant? Ich denke mal hinsichtlich Dichte und chemischer Beständigkeit. Wäre nett wenn das im Artikel stünde. --CMEW 17:40, 18. Okt. 2006 (CEST)

Die Farbe. GPinarello 18:49, 18. Okt. 2006 (CEST)

Dass es die Farbe ist, steht ja auch im Artikel, aber ich will da noch mal etwas nachhaken, auch wenn's nicht ganz zum Thema passt.

Etwas unschön ist natürlich, dass gerade der Vorgänger des Silber, nämlich Kupfer, eine noch intensivere Farbe hat, was natürlich auch den nicht so gut informierten Leser nicht so ganz die Bedeutung des Farbunterschieds erkennen läßt.

Noch unschöner ist, dass ich zu dieser Lesergruppe gehöre. Habe leider keine Infos finden können, warum Kupfer eigentlich rot ist. Im Wikipedia-Artikel würde diese Info wohl auch gut aufgehoben sein.

Weiß jemand was darüber? Zoelomat 23:04, 18. Okt. 2006 (CEST)

Wenn ich das hier richtig verstehe, unterscheiden sich die Energieniveaus aufgrund (relativistischer) Effekte. Warum das im Einzelnen so ist, führt wohl von der Farbfrage immer weiter weg. Aber wenn man das mal postuliert, dann ändert sich der Reflexionsgrad für kurzwelliges sichtbares Licht in jeweils spezifischer Weise. Im Ergebnis erscheint das Metall in der jeweiligen Komplementärfarbe. In einem Skript (S.19) ist das schön nachlesbar. --Schwalbe D | C | V 13:32, 14. Nov. 2006 (CET)

Verständlicher

Könnte der Artikel nicht allgemeinverständlicher verfasst werden?

Zusatz

Der Grund hierfür ist in der sehr starken absenkung des 6s-Orbitals zu finden. Dieses wird energetisch so weit herrabgesetzt, dass es nicht mehr an Reaktionen teilnehmen kann. So kann z.B. Bi keine BiO2-Verbindung bilden.

Oxide

"Die Neigung schwerer Elemente, Oxide zu bilden, folgt nicht den erwarteten Eigenschaften. So ist PbO die stabilste Sauerstoffverbindung des Bleis, während Silizium, Germanium und Zinn stabile Dioxide der Form MeO2 bilden. Ebenfalls ist kein stabiles Bismut(V)Oxid bekannt, von Phosphor, Arsen und Antimon aber schon." Ich halte den ersten Satz fuer missverstaendlich, weil nicht klar ist, ob die "Neigung" bei schweren Elementen vorhanden ist oder nicht. Mit dem zweiten Satz wird dann klar, dass sie nicht vorhanden ist. Bitte korrigiert mich, wenn ich mich irre, weil ich keine Ahnung vom Thema habe, und lieber noch mal nachfrage, bevor ich das aendere. -- Sprotzel 11:30, 24. Sep. 2009 (CEST)

Zu einfache/falsche Argumentation mit "Bahngeschwindigkeit" und "relativistischer Masse"

Hallo,

ich beziehe mich auf diesen Textabschnitt im Theorieteil:

"Bei den schweren Elementen ab der 6. Periode des Periodensystems haben die Elektronen in der Nähe des Atomkerns Geschwindigkeiten, die nur knapp unter der Lichtgeschwindigkeit liegen. Dadurch bedingt, nimmt ihre Masse zu (relativistischer Massezuwachs). Die erhöhte Masse wiederum führt zu einer Kontraktion der s-Orbitale (und einiger p-Orbitale)."

Dieser beinhaltet zu viel falsche Veranschaulichung. Zunächst ist die Verwendung des Bohr-Atommodells (bei dem fälschlicherweise angenommen wird, die Elektronen kreisten tatsächlich wie Massepunkte um den Kern mit einer zuordenbaren Geschwindigkeit) bei einem Effekt, der von Quantenmechanik stark dominiert wird, nicht legitim. Dann wird noch eins draufgesetzt, indem von einer zunehmenden Masse gesprochen wird. Das Bild der relativistischen Masse ist jedoch bereits von Einstein nicht ohne Grund abgelehnt worden. Es ist eben eine Erfindung einer Größe "Relativistische Masse" mit entsprechender mathematischer Form, sodass sich die Lorentztransformation des Impulses wieder so schreiben lässt, wie man's aus der Schule kennt, mit p = mv. Physikalisch korrekt, geschweige denn real, ist sie jedoch nicht! Deshalb sollte die relativistische Masse auch ausschließlich bei so einfachen Systemen wie sie in der Schule besprochen werden, Verwendung finden - wenn überhaupt - sonst entstehen sehr unangenehme weitere Artefakte, wie richtungsabhängige Massetensoren etc. (für weitere Begründung, siehe ein gutes Buch über Theoretische Physik Ihrer Wahl ;)). Abschließend noch ein Gedankensprung, dass eine (angeblich) erhöhte Masse zu einer Kontraktion der Orbitale führen - nun also nicht mehr im Bohr-Modell, sondern offenbar im modernen Quantenmechanischen.

Summa summarum sind diese drei Sätze sehr problematisch. Angesichts der direkt darauf folgenden korrekten Erläuterung, mit relativistischem Hamiltonoperator und Diracgleichung, wäre ich dafür, sie ersatzlos zu streichen.

Viele Grüße -- DerManu 20:26, 18. Okt. 2011 (CEST)

Das ist m.E: keine "falsche" Veranschaulichung, genauso wie das Bohr-Modell nicht "falsch" ist, sondern allenfalls unzureichung, um quantenmechanische Effekte zu erklären. P. Pyyköö (der "Papst der relativitischen Chemie"schreibt selber (Chem. Rev. 1988. 88. 563-594) :

It has become a tradition to introduce the reader to the qualitative effects of relativity as follows: Due to the relativistic mass increase m = m_0/(l - (v/C))^(1/2) (m_0 being the rest mass and v the speed of the electron), the effective Bohr radius, a_0 = (4 pi epsilon_0)(h_quer 2/me^2) will decrease for inner electrons with large average speeds. For a 1s shell at the nonrelativistic limit, this average speed is Z au. Thus the 1s electron of Hg has a v/c of 80/137 = 0.58, implying a radial shrinkage by 23%.

Will sagen: Im Bohr-Modell kann man anschaulich diesen Effekt erklären (sogar mit resultierenden Quantitäten), genauso wie man im Bohr-Modell anschaulich Spektrallinien erkären kann.Deswegen muss man nicht auf diese anschauliche Erklärung verzichten, bloß weil für die korrekte quantenmechanische Betrachtung natürlich die Dirac-Gleichung gelöst werden muss, zumal Chem. Rev. (wo das so abgedruckt ist) nun nicht unbedingt Revolverblatt ist. Und was bitte, wenn nicht ein System aus Atomkern und (zunächst) einem Elektron ist denn bitte Deiner Ansicht nach ein einfaches System, in dem man Anwendung der relativistischen Masse noch legitim ist? --GPinarello 10:37, 25. Okt. 2011 (CEST)

Ich muss DerManu hier absolut zustimmen und würde auch für eine Änderung plädieren. Jannick88 (Diskussion) 13:15, 24. Apr. 2015 (CEST)

Relativistische Masse ist jetzt ganz entfernt. Die Geschwindigkeit... sollte umformuliert werden, aber irgendwas in der Richtung wäre für Laien sinnvoll. --mfb (Diskussion) 13:31, 24. Apr. 2015 (CEST)

Ich hab den Anfang noch etwas umformuliert, hatte aber auch keine gute Idee die Geschwindigkeit zu ersetzen und OMA-tauglichkeit zu erhalten. $1/m<p>$ ist ja 0 für alle Eigentzustände, d.h. wahrscheinlich meinen alle hier mit Geschwindigkeit $1/m{\sqrt {<p^{2}>}}$. Dafür gibt es aber einfach kein einfaches und präzises Wort. Vielleicht RMS der Geschwindigkeit? Jannick88 (Diskussion) 18:04, 29. Apr. 2015 (CEST)

Ein Abschnitt Experiment fehlt

Insbesondere zu superschweren künstlichen Elementen, bei der der Effekt am Größten ist und deshalb am Besten studiert werden kann (experimentell natürlich schwieriger und aufwändiger). Zum Beispiel Hexacarbonyl von Seaborgium am GSI, GSI 1, GSI 2, deutsch--Claude J (Diskussion) 09:56, 19. Jan. 2016 (CET)

Pyykköö-Modell

Ist in der engl. wiki eine Weiterleitung auf relativistischer Effekt und ein rechnerisches Modell dass relativistische Effekte für Vorhersagen im erweiterten Periodensystem benutzt, könnte hier doch wohl auch erwähnt werden ? Dann könnte man daraus auch eine Weiterleitung machen.--Claude J (Diskussion) 06:00, 6. Jul. 2017 (CEST)

MeO2

Ich muss sagen, dass ich die Abkürzung missverständlich finde. Ich kenne als Abkürzung für allgemeine Metalle „M“. „Me“ bezeichnet für gewöhnlich eine Methylgruppe.

Breit-Korrektur

Vermutlich handelt es sich um dies en:Breit_equation. Ra-raisch (Diskussion) 15:25, 23. Feb. 2020 (CET)

Weitere Beispiele

"Im nichtrelativistischen Fall wären die 5d- und 6s-Energieniveaus von Silber und Gold ähnlich": müssten es hier nicht die 4d und 6s-Niveaus sein? Silber hat ja kein 5d-Orbital, das hat erst Gold. --HistidinFan (Diskussion) 14:21, 31. Jul. 2020 (CEST)