Frage von Claris8, 39

Woher weiß ich, ob ein Element nach der Oktetttregel die Schalen befüllt oder die Schalen entsprechend der maximalen Besetzung der Energiestufen vollmacht?

Das ein Element immer die Schalen vollmachen will ist verständlich, doch am Beispiel des Calcium Atoms bin ich etwas verwirrt geworden, hat es doch nur 8 Elektronen auf der M Schale obwohl dort 18 drauf passen, und dann nochmal zwei Valenzelektronen. Warum kann es nicht 10 Elektronen auf der M Schale haben? Oder geht das prinziepiell nicht, dass das Maximum nicht ausgeschöpft, die Elektronenanzahl aber über 8 ist? Wie unterscheide das?

Antwort
von ThomasJNewton, 5

Die Regeln, wie die Schalen und Unterschalen befüllt werden, ist schon ein Kapitel für sich.

Zumindest hast du erkannt, dass die Schalen nicht sauber nacheinander vollständig gefüllt werden.

Wenn du dir mal ein Periodensystem anschaust, die Elemente, die irgendwie und -wo dazwischen geschoben wirken, sind Folgen dieser Abweichungen.
Nennen sich Nebengruppen oder Übergangselemente.

Da werden mal eben die "vergessenen" Orbitale der letzen oder gar vorletzten Schale "nachgeholt".

Warum das so ist? Ist wohl nicht sinnvoll, das jetzt zu klären.
Sei stolz, dass du verstehst, dass es so ist. Das rafft nicht jeder.

Und wenn du es doch jetzt genauer wissen willst, such mal nach Bildern, zu s-Orbitalen, p-Orbitalen und d-Orbitalen.
Und bedenke, dass ein Elektron sich nicht in irgendwelchen Räumen aufhält, sondern dass die Aufenthaltswahrscheinlichkeit das Elektron ist.

Ein Elektron ist nicht nur ein Teilchen, sondern auch eine Welle, eine Wahrscheinlichkeitswelle.
Deswegen sollst du dir ja Bilder anschauen, weil man das mit dem Verstand nicht verstehen kann.

Antwort
von BjorniXL, 21

Hast du schon das Orbitalmodell im Unterricht gehabt?

Wenn ja: Das s-Orbital der N-Schale hat eine niedrigere Energie als die d-Orbitale der M-Schale, weswegen erst ein Teil der N-Schale besetzt wird, bevor die M-Schale vervollständigt wird.

Kommentar von Claris8 ,

Leider hab ich Chemie abgewählt und versuch mir das alles gerade selber fürs Pharmazie Studium beizubringen. Das mit den Orbitalen hab ich zwar nicht ganz verstanden, aber im Prinzip heißt das, dass ich sowohl auf die Elektronenanzahl als auch auf die Orbitale achten muss um zu wissen wie sich die Elektronen verteilen? Dann muss ich mich wahrscheinlich auch nochmalgenauer mit den Orbitalen beschäftigen um die Verteilung zu erkennen...

Kommentar von BjorniXL ,

Genau :) Ich hab das gerade seit ein paar Wochen als Thema im Chemieunterricht, deswegen bin ich auch noch nicht komplett sicher (im Sinne von gut, nicht im Sinne von sicher, dass das, was ich gesagt habe, richtig ist ^^) darin, aber im Prinzip ist es das :)

Expertenantwort
von musicmaker201, Community-Experte für Chemie, 15

Ja, auf die M Schale passen 18 Elektronen. Die restlichen 10 Elektronen werden mit den Elementen Scandium bis Zink (3d Übergangsmetalle) aufgefüllt.

Wenn du dich mit dem Orbitalmodell genauer beschäftigst, wird dir wahrscheinlich auch klarer warum das so ist (4s Orbital hat eine geringere Energie als die 3d-Orbitale, wird also schon vorher besetzt).

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