Warum hat Kalium auf der dritten Schale nur 8 Elektronen?
Warum hat Kalium auf der dritten Schale nur 8 Elektronen, obwohl es 4 Schalen hat und die dritte Schale (M) bis zu 18 Elektronen aufnehmen könnte und die vorherige Schale doch eigentlich erst voll sein muss, bevor die nächste "befüllt" wird?
Danke schon einmal für eure Antworten!
3 Antworten
Das mit den 18 Elektronen für die dritte Schale stimmt. Jedoch werden die restlichen zehn Elektronen erst später in die dritte Schale "gepackt". Dies geschieht mit den Nebengruppenelementen der 4. Periode (Scandium - Zink).
Das ganze passiert aus energetischen Gründen, die du in der Unterstufe jedoch erstmal nicht kennen musst.
Die Elektronen werden entsprechend ihrer Energie ihrer Positionen in die Elektronenhülle, d.h. von der niedrigsten Energie zu höchsten Energie einsortiert. Grundsätzlich gilt: Je kernnäher eine Schale ist, desto niedriger ist ihre Energie. Deswegen fängt man ja mit der K-Schale an.
Jetzt können die Schalen noch weiter unterteilt werden, in "Orbitale", in welchen jeweils zwei Elektronen Platz finden (wenn die Schalen Etagen eines Hauses sind, sind die Orbitale Zweizimmer-Wohnungen für je zwei Bewohner).
Tatsächlich hat die M-Schale 9 solcher Orbitale mit Platz für 18 Elektronen. Allerdings ist die Energie der 5 letzten Orbitale der M-Schale höher als die Energie des ersten Orbitals der N-Schale, weshalb dieses Orbital (es wird auch "4s"-Orbital genannt - die N-Schale ist die vierte Schale, und "s" wurde für das erste Orbital festgelegt) vor den letzten 5 der M-Schale mit Elektronen aufgefüllt wird. Erst ab dem Element Scandium sind dann die verbleibenden Orbitale der M-Schale energetisch "an der Reihe".
...weil die Realität nun mal komplexer ist als ein paar vereinfachende Regeln, die ohnehin nur unter bestimmten, start eingrenzenden, Bedingungen genau gelten.
Hier ist es so, dass die 4s Orbitale energetisch günstiger sind als die 3p-Orbitale und deshalb zuerst besetzt werden. Ein Quantemechaniker könnte Dir das bestimmt mathematisch darlegen und begründen, als Chemiker bleibt nur die Energieverteilung vage im Hinterkopf zu halten ODER einfach nachzulesen.
Hier ist ein PSE, dass auch die Elektronenverteilung angibt und die Schalen nach Energieniveau anordnet. Einfach auf das Elementsymbol klicken und links die Konfiguration anschauen: