Elektronenschalenmodell & Edelgaskonfiguration

Das Elektronenschalenmodell begründet sich auf der Annahme, dass Elektronen den Atomkern in bestimmten Abständen umkreisen. Diese Aufenthaltsräume werden Schalen genannt. Die Elektronenkonfiguration ist die Anordnung der Elektronen in den Schalen um den Kern. Jedes neutral geladene Atom eines Elements hat eine andere Anzahl von Elektronen und daher eine andere Elektronenkonfiguration. Elektronenschalen werden auch mit den Buchstaben K, L, M, N, O bezeichnet. Eine Periode entspricht einer Zeile im Periodensystem.

Edelgaskonfiguration

Die Elektronenverteilung mit 8 Elektronen ist besonders stabil und wird als Elektronenoktett bezeichnet. Bei Helium wird dieser Zustand bereits bei 2 Elektronen erreicht. Ist die äusserste Schale mit der maximalen Anzahl an Elektronen gefüllt, liegt die sogenannte Edelgaskonfiguration vor.

Aussenelektronen

Das chemische Verhalten von Stoffen wird fast ausschliesslich durch die Elektronen der äusseren Schale geprägt. Diese Elektronen heissen Aussenelektronen oder Valenzelektronen. Es reicht daher meist aus, nur die Valenzelektronen der Ato­me zu kennen, um ihre Eigenschaften zu vorauszusagen.
In der als Lewis-Formel bezeichneten Schreibweise werden nur die Valenzelektronen als Punkte am Symbol des Elements dargestellt.

Elektronenschalen auffüllen

1. Innere Elektronenschalen werden zuerst gefüllt

2. Jede Schale kann eine maximale Anzahl von Elektronen aufnehmen

3. Die niedrigsten Energieniveaus füllen die Elektronen zuerst auf (innere Schalen)

Mit wie vielen Elektronen ist jede Schale maximal gefüllt?

Zeichnen von Elektronenschalen-Diagrammen

Hier wird die Herangehensweise für Hauptgruppenelemente gezeigt. Willst du die Schalen eines Nebengruppenmetalls zeichnen, musst du die eingeklammerten Werte aus der Tabelle benutzen.

Beispiel

Zeichne das Elektronenschalendiagramm für ein Berylliumatom und schreibe die Elektronenkonfiguration von Beryllium auf.

Beryllium hat eine Ordnungszahl von vier und besitzt daher vier Elektronen.

Zeichne die leeren Elektronenschalen ein:

Fülle die Schalen mit den vier Elektronen auf:

Beryllium hat also 2 Elektronen in der K-Schale und  2 Elektronen in der L-Schale

Elektronenanordnung und das Periodensystem

Mithilfe des Periodensystems kannst du viele nützliche Informationen über die Elemente erfahren:

1. Über die Gruppennummer erfährst du die Anzahl der Elektronen in der äussersten Schale. Chlor zum Beispiel befindet sich in der 7. Hauptgruppe, also besitzt seine äusserste Schale 7 Elektronen. Eine Ausnahme ist Helium, welches zwar in der 8. Hauptgruppe steht (Edelgase), jedoch nur 2 Elektronen besitzt.

2. Über die Anzahl der Perioden kannst du die Anzahl der Schalen bestimmen.

3. Über die Ordnungszahl kannst du die Anzahl der Elektronen herausfinden. Die Anzahl der Protonen ist nämlich gleich die Anzahl der Elektronen bei einem Element.