Elektronenkonfiguration Nickel?

4 Antworten

Von Experte Miraculix84 bestätigt

Moin,

kann man so sagen.

Der Feinbau der Elektronenhülle zeigt, dass man ein Hauptenergieniveau (eine Schale) noch in kleinere Räume unterteilen kann. Diese kleineren Aufenthaltsräume für Elektronen (in denen man sie mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit finden kann) bezeichnet man als Orbitale. Und in jedes Orbital passen maximal zwei Elektronen.

Nun besteht die 1. Schale (die K-Schale) aus aus nur einem Orbital. Folglich passen in diese Schale auch maximal nur zwei Elektronen.

Die 2. Schale (die L-Schale) ist in insgesamt vier Orbitale unterteilt. Folglich passen hier maximal acht Elektronen hinein.

Die 3. Schale (die M-Schale) hat insgesamt neun Orbitale. Daher passen hier maximal 18 Elektronen hinein. Nun ist es aber so, dass vier dieser Orbitale von der Energie her gesehen relativ günstig liegen, während die fünf anderen Orbitale energetisch äußerst ungünstig sind.

In der 4. Schale (der N-Schale) gibt es insgesamt 16 Orbitale, so dass hier maximal 32 Elektronen Platz finden würden. Aber auch hier ist nur ein Orbital energetisch günstig, drei weitere sind energetisch relativ günstig, während die nächsten fünf recht ungünstig und die letzten sieben sehr ungünstig sind.

So kommt es, dass das eine sehr günstige Orbital der 4. Schale noch vor den fünf ungünstig liegenden Orbitalen aus der 3. Schale mit Elektronen bestückt werden, bevor die letzten acht Elektronen dann in die fünf Orbitale der 3. Schale gegeben werden.

Somit hast du von den Schalen her gesehen die Elektronenverteilung

2 in der ersten,
8 in der zweiten,
16 in der dritten und
2 in der vierten...

LG von der Waterkant

danke sehr für die ausführliche antwort :)

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ich hätte noch eine frage: diese orbitale kann ich im KWM doch eigentlich wie Kugelwolken betrachten, oder? heisst dass, im KWM passen in der dritten schale bis zu 9 kugelwolken rein oder nur 8?

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@felix36543

Ja, das kimballsche Kugelwolkenmodell ist im Grunde ein vereinfachtes Orbitalmodell. Jede Kugelwolke stellt quasi ein Orbital dar. Und in jede Kugelwolke passen maximal zwei Elektronen.

Aber Kimball hat in seinem Kugelwolkenmodell - wie gesagt - das Orbitalmodell vereinfacht. Dabei hat er einerseits so getan, als wären zum Beispiel die vier Kugelwolken der zweiten Schale energetisch untereinander gleich (was sie nur bei hybridisierten Atomen wären, wohingegen es in Atomen im Grundzustand sehr wohl einen energetischen Unterschied zwischen dem sogenannten s-Orbital und den drei p-Orbitalen im Orbitalmodell gibt). Außerdem hat er die Sache noch stärker vereinfacht, indem er vereinfacht annahm, als würden alle Schalen nach der ersten immer nur vier Kugelwolken haben.

Wenn du so willst müssten aber im 3. Hauptenergieniveau (HEN) neun Kugelwolken sein und im 3. HEN 16... Doch das wäre auch wieder nicht wirklich mit dem Orbitalmodell vereinbar, weil die Orbitale eines HENs nicht in jedem Fall energetisch günstiger liegen als bestimmte Orbitale aus den nachfolgenden HENs (siehe oben meine Antwort und siehe unten die Besetzung der Orbitale).

Wenn dich das näher interessiert: Jedes HEN hat 1 s-Orbital. Ab dem 2. HEN gibt es auch immer 3 p-Orbitale. Ab dem 3. HEN kommen noch 5 d-Orbitale hinzu (die aber von den Atomen der Elemente aus der 3. Periode noch nicht genutzt werden, sondern erst von denen der Elemente ab der 4. Schale). Dann folgen 7 f-Orbitale ab HEN 4, die aber erst von den Atomen der Elemente in der 5. und 6. Periode genutzt werden.

Die Besetzung der Orbitale mit Elektronen ist (energetisch) wie folgt:

1s --- maximal 2 Elektronen --- 1. Schale voll
2s --- maximal 2 Elektronen
2p --- maximal 6 Elektronen --- 2. Schale voll
3s --- maximal 2 Elektronen
3p --- maximal 6 Elektronen
4s --- maximal 2 Elektronen
3d --- maximal 10 Elektronen --- 3. Schale voll
4p --- maximal 6 Elektronen
5s --- maximal 2 Elektronen
4d --- maximal 10 Elektronen
5p --- maximal 6 Elektronen
6s --- maximal 2 Elektronen
4f --- maximal 14 Elektronen --- 4. Schale voll
5d --- maximal 10 Elektronen
6p --- maximal 6 Elektronen
7s --- maximal 2 Elektronen
5f --- maximal 14 Elektronen --- 5. Schale voll
6d --- maximal 10 Elektronen
7p --- maximal 6 Elektronen (womit wir bei 118 Elektronen und dem letzten bekannten Element Oganesson angekommen wären).

Toll, oder?

Nochmals einen lieben Gruß von der Waterkant

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@DedeM

Ja, danke nochmals! Das ist mir wirklich eine sehr grosse Hilfe. Ebenfalls ganz herzliche Grüsse! :)

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Die ersten drei sind richtig, aber in der vierten Schale sind 32 elektronen. Bei maximalem "Nutzen" jedenfalls.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Er fragt nach der Elektronenkonfiguration von Nickel. Und streng genommen kämen bei der dritten Schale noch 2 bei vollständiger Ausschöpfung hinzu.

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@derButterkeks

Nein, denn ab der zweiten Schale steigt die maximale Zahl der Elektronen um das doppelte an. Also (Ausnahme)2,8,16,32,64,128 usw

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@Skywalker10000

Leider nicht. Vielleicht hast du ja von der Formel von Wolfgang Pauli gehört, die die Maximale Ausschöpfung der Schalen wiedergibt. Diese lautet 2n^2. N ist dabei die Zahl der Schale. Die dritte Schale ist eine drei. Drei hoch zwei ergibt 9 und neun mal zwei achtzehn.

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Sollte passen.

DANKE sehr. :)

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