Frage von DrunkenOwl, 57

Elektronenverteilung in einem Atom?

Ich habe gelesen:

Erste Schale: max. 2 Elektronen

Zweite Schale: max. 8 Elektronen

Dritte Schale: max. 18 Elektronen

Vierte Schale: max. 32 Elektronen

Fünfte Schale: max. 50 Elektronen

Aber das Calcium-Atom hat 2 Elektronen in der ersten Schale, 8 Elektronen in der zweiten Schale, 8 Elektronen in der dritten Schale, 2 Elektronen in der vierten Schale.

Die 3. Schale macht mir keinen Sinn! Wieso sind es nicht 18?

Das Selbe kann man in anderen Elementen beobachten. Kann mir jemand erklären wieso das so ist und sich nicht an die Regel hält?

Liebe Grüße, Drunken Owl

Antwort
von OlliBjoern, 25

Wenn man sich die s-, p- und d-Orbitale anschaut: s-Orbital: 1 pro Schale, p-Orbital: 3 pro Schale (ab der 2.), d-Orbitale: 5 pro Schale (ab der 3.).

Also bei Schale 2: 2 e (s) + 6 e (p) ergibt max. 8 Elektronen.
Bei Schale 3: 2 e (s) + 6 e (p) + 10 e (d) ergibt max. 18 Elektronen.

Ab der 4.Schale kommen noch die f-Orbitale hinzu (von denen gibt es 7).
2*7 + 18 = 32

Antwort
von fraginator13, 24

Wir haben (in der 11. Klasse) gelernt, dass man die Schalen noch weiter in so genannte Orbitale unterteilen kann. Orbitale sind so eine Art Ort, an denen sich die Elektronen befinden können. Die Orbitale einer Schale besitzen unterschiedliche Energieniveaus.

Du weißt sicher, dass die Elektronen von den kernnahen zu den  kernferneren Schalen verteilt werden, weil die Schalen in Kernnähe weniger Energie besitzen. 

Jetzt kommt es vor, dass z.B. das erste Orbital der 4. Schale ein niedrigeres Energieniveau als das letzte Orbital der dritten Schale hat. Also wird , nachdem das vorletzte Orbital der dritten Schale voll besetzt wurde (Element Argon mit 18 Elektronen) nicht das letzte Orbital dieser Schale voll besetzt, sondern das erste Orbital der vierten Schale. 

Daher befindet sich das nächste Element (Kalium mit 19 Elektronen) in der 4. Periode. 

Dann kommt Calcium, da kommt zum ersten Orbital der 4. Schale noch ein Elektron dazu und dann ist dieses Orbital voll besetzt.

Das zweite Orbital der vierten Schale hat dann wieder ein höheres Energieniveau als das letzte Orbital der dritten Schale, also wird beim nächsten Element (Scandium mit 21 Elektronen) dieses Orbital und damit die dritte Schale weiter besetzt. 

(Bei allen Nebengruppenelementen werden Orbitale der niedrigeren Schalen besetzt, sodass die Anzahl der Außenelektronen zwei bleibt.)

Das geht dann so weiter bis Zink, dann ist dieses Orbital und damit die 3. Schale voll besetzt und bei Gallium kann das zweite Orbital der vierten Schale besetzt werden.

Ich hoffe das ist halbwegs verständlich. Wenn nicht, frag einfach nochmal nach ;-)

...oder warte noch ein paar Jahre in der Schule 


PS: welche Klassenstufe bist du denn eigentlich?

Antwort
von luksterxxxx, 26

die schalen können zwar so mit max soundsovielen elektronen beladen werden, aber das ist dann im physik bereich. normalerweise sind immer nur maximal 8 elektronen (auch die 8 hauptgruppen spielen da mit) zu finden. alle elemente streben auch eine volle äußere hülle an (also mit 8 elektronen) -> reaktionsgleichungsbildung

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