Schalenmodell?
Ich verstehe dieses ganze Konzept mit den Schalen und den Elektronen nicht ganz, kann mich jemand komplett über alles aufklären, wie das läuft, damit meine ich das mit den klmnopq-schalen die jeweils bis zu 32+ Elektronen haben können.
3 Antworten
Quick & Dirty
Im Schalenmodell besteht ein Atom aus einen Atomkern und diesen umkreisenden Elektronen. Diese Elektronen kreisen mit ganz bestimmten Abständen zum Kern, so, als lägen sie auf einer festen Kreisbahn.
Von diesen Bahnen gibt es mehrere, die mit den Buchstaben K,L,M,N etc. betitelt werden. Die K-Bahn ist dem Atomkern am nächsten dran (Merke: K = Kernnah). Jede Bahn hat bestimmte Abstände untereinander bzw. zum Atomkern (man spricht von diskreten Energieniveaus) und je kernnäher eine Bahn ist, umso mehr Energie muss in das Atom reingesteckt werden (man spricht hierbei von Anregungsenergie), um das auf dieser Bahn kreisende Elektron auf die nächsthöhere(n) Bahn(en) oder komplett aus dem Atom heraus zu "schubsen".
Die Schalen können nicht alle 32 oder 32+ Elektronen fassen, sondern haben Schalennummer-zum-Quadrat Orbitale, die jeweils 2 Elekronen aufnehmen können.
Also
- Schale: 1²=1 Orbital für 2*1=2 Elektronen
- Schale: 2²=4 Orbitale für 2*4=8 Elektronen
- Schale: 3²=9 Orbitale für 2*9=18 Elektronen
- Schale: 4²=16 Orbitale für 2*16=32 Elektronen
- Schale: 5²=25 Orbitale für 2*25=50 Elektronen
usw.
Aaaaber, nur die ersten beiden Schalen werden sauber der Reihe nach vollständig befüllt. Daher umfasst die erste Periode 2 Elemente und die zweite 8. Ab der dritten Periode kommt es zu Unregelmäßigkeiten. So wird die 3. Schale erst mal nur 8 Elektronen befüllt, dann sind wir (nach 8 Elementen) beim Argon, und danach wird mit der 4. Schale angefangen. Die 5 übergangenen Orbitale werden später bei den Übergangselementen nachgeholt.
Als Regel werden 5 Orbitale, die sog. d-Orbitale, erst eine Periode später gefüllt, und 7 Orbitale, die sog. f-Orbitale, sogar erst 2 Perioden später, bei den Lanthanide und Actiniden, die wohl selten Schulstoff sind und die ich nicht mal auswendig kenne.
Durch diese Unregelmäßigkeiten ergibt sich, dass die Perioden 2, 8, 8, 18, 18, 32 und 32 Elemente umfassen, ganz andere Zahlen als die Fassungsvermögen der Schalen. Man darf Periode und Schale eben nicht gleichsetzen.
Nur der Vollständigkeit halber sein erwähnt, dass es zu diesem Schema, dem Madelung-Schema, noch Anomalien gibt. Wär ja sonst zu einfach. Kennen muss man die nicht alle, vielleicht 2 -3 Beispiele.
Ja, die Welt der Atome ist kompliziert. Um " komplett über alles aufklären, wie das läuft" wären während des Unterrichts FRAGEN AN DIE LEHRKRAFT sinnvoll, aber nicht an ein Forum.