Elektronenanzahl richtig bestimmen!
Hallo :)
Also mein Problem ist nun folgendes:
Auf meiner alten Schule habe ich gelernt, dass man die Elektronenanzahl, welche eine bestimmte Schale maximal aufnehmen kann mit der Formel 2n² berechnet. Für n soll man dann einfach die jeweilige Schale einsetzten.
Auf meiner neuen Schule erzählt mir jedoch meine Lehrerin, dass man sich einfach merken soll: 1. Schale = 2 Elektronen 2. Schale= 8 Elektronen 3.te = 8 4.te = 18 5.te= 18
Das bringt mich nun total aus dem Konzept und ich weiß nicht welchem Lehrer ich jetzt glauben soll, weil laut der Formel stimmt es nicht was meine aktuelle Chemielehrerin sagt. Was stimmt denn nun? Tut mir schonmal im vorraus leid, dass ich jetzt nicht auf Sprache und Rechtschreibung geachtet habe.
3 Antworten
Je nach Auslegung stimmt beides. Da du jedoch wahrscheinlich noch nicht viel von der Haupt- und Nebenquantenzahl gehört hast und du dich auch nur mit wenigen Elementen beschäftigen musst würde ich es vorerst bei der 2. Aussage belassen.
Das eigentlich Problem daran ist, dass die Schalen nochmals in Unterschalen geteilt sind und diese nicht nach der Reihenfolge (ihrer Nummerierung) besetzt werden.
So kann die 4. Schale zwar 32 Elektronen fassen. Jedoch befinden sich am Ende der 4. Periode erst 8 Elektronen darin, am Ende der 5. 18 und am Ende der 6. 32.
sie haben beide Recht:
die erste Lehrerin hat die erklärt, wieviel Elektronen ein Element insgesamt hat.
und deine neue Lehrerin hat dir erklärt, wieviel Elektronen pro Periode maximal in der äußersten Schale aufgenommen werden können.
Ich erkläre es hinterher an einem Beispiel:
Vielleicht wird es einfacher, wenn du es dir so merkst:
Die Elemente nehmen vom Wasserstoff bis zum Copernicum an Masse zu, das heißt sie nehmen an Neutronen + Protonen, die sich im Kern befinden und an Elelektronen, die sich auf Schalen befinden, zu.
In der 1. Periode reicht 1 Schale. Sie ist besetzt mit 2 Elektronen, sogenannte s-Elektronen
Pro Periode des Periodensystems stellt man sich nach dem Schalenmodell vor, dass eine neue Schale dazukommt.
in der 2. Periode wird die Schale größer und eine neue Elektronenart kommt dazu, zu den 2s-Elektronen kommen noch 6pElektronen. Die Schale ist dann mit insgesamt 8 Elektronen maximal gefüllt. (Du musst dir nicht unbedingt merken wie die Elektronenarten heißen)
in der 3. Periode ist diese Schale ebenfalls mit 8 Elektronen vollbesetzt (wie die 2.)
ab der 4. Periode wird die Schalengröße noch umfangreicher. Es kommt wieder eine neue Elektronen-Sorte dazu. Wir haben die 2s-Elektronen, die 6p-Elektronen + noch 10d-Elektronen also insgesamt 18 Elektronen
die 5. Periode ist wie die 4. Periode aufgebaut.
Ab der 6. Periode muss die Schale noch größer werden und wieder kommt eine neue Elektronensorte dazu
und wenn du dir anschaust
2s
6p
10d
und jetzt kommen
14f-Elektronen dazu
die Differenz der Anzahl der einzelnen Elektronen-Arten ist immer 4 und in jeder geraden Periode erhöht sich die Anzahlalso in der 6. Periode haben wir 2s-Elektronen, 6p-Elektronen, 10d-Elektronen und 14f-Elektronen. Also insgesamt 32 Elektronen
und das ist es, was deine neue Lehrerin dir erklären wollte, die maximale Besetzung der Schalen mit Elektronen pro Periode
allerding die
maximale Besetzung in der äußeren SchalePeriode = 2 Elek
Periode = 8 Elek
Periode = 8 Elek
Periode = 18 Elek
Periode = 18 Elek
Periode = 32 Elek
die andere Formel 2n² stimmt ebenfalls
denn hier geht es um die
Gesamt-Elektronen-ZahlBeispiel:
maximale Besetzung der
- Periode = 2 Elek
+ 2. Periode = 8 Elek + 3. Periode = 8 Elek
= insgesamt 2+8+8 = 18
und das kommt auch raus, wenn du die 3 in die Formel 2n² einsetzt.
oder für die 6. Periode käme nach der Formel
2n² = 72 raus
in der Überprüfung:
(1. Periode =) 2 + (2. Periode =) 8 + (3. Periode =) 8 + (4. Periode =) 18 + (5. Periode =) 18 + (6. Periode =) 32
2+8+8+18+18+32 = 86
dir wird auffallen, dass ab da, wo die sogenannten Nebengruppen-Elemente dazukommen, die Formel
2n² nur einen Näherungswert der maximal aufgenommen Elektronen pro Periode ergibt.
denn die Formel gibt die maximale
Besetzung der Energiestufenmit Elektronen an.
daher unterscheiden sich hier die errechneten Formel-Werte von den tatsächlichen Werten:
Periode: rechnerisch: 32 / tatsächlich 36
Periode: rechnerisch: 50 / tatsächlich 54
Periode : rechnerisch 72 / tatsächlich 86
daher mein Rat: ihr seid nun weiter in der Chemie: beide Aussagen sind zwar richtig - aber halte dich jetzt an die Angaben der neuen Lehrein, sie wird in ihrem Unterricht mit dieser Erklrärung schon eine Absicht verfolgen.
Die Elektronen teilen sich genau nach der regel 2n^2 -- also hast du auf der 1. (k-schale) 2 elektronen -> 2* 1 ^2 .. bei der nächsten 22^2 also 8 .. 23^2= 18 (3.schale) .. 24^2 = 32 und 25^2 = 50 .. so kannst du dir dann auch über die entsprechenden unterschalen z.b. mithilfe einer Elektronenkonfiguration jedes einzelne Elektron eines Atoms aufschreiben .. Fazit: 2*n^2 ist richtig .. das andere bezieht sich wahrscheinlich auf die einzelnen Perioden ^^