Es geht um Chemie: Warum passen nach der Formel 2×n^2 in der N Schale 32 Elektronen rein, im Pse hat Krypton (N-Schale) aber 36 Elektronen?

1 Antwort

Die "N-Schale" untergliedert sich in ein s-Orbital, 3 p-Orbitale, 5 d-Orbitale und 7 f-Orbitale (in ein Orbital passen jeweils 2 Elektronen). Ab der 3. Periode wird die Besetzung etwas komplizierter, weil man nicht mehr direkt eine "Schale" nach und nach komplett mit Elektronen befüllen darf. Das 3d-Orbital wird beispielsweise erst nach dem 4s-Orbital gefüllt, weil es energetisch höher (und somit "ungünstiger") liegt. Das ist im PSE häufig so dargestellt, dass der 3d-Block eine andere Farbe hat (nämlich die der 3. Periode) als die 4s- und 4p-Orbitale der 4. Periode, zwischen denen der 3d-Block steht und befüllt wird.

Ähnlich verhält es sich, wenn die 7 f-Orbitale ab der 4. Periode dazukommen, diese werden vereinfacht gesagt ebenfalls erst nach dem 6s-Orbital gefüllt.

Die Regel stimmt, weil die 16 Orbitale in dieser "Schale" bereits vorhanden sind. Sie werden nur nicht alle an dieser Stelle gefüllt.

Diese Erklärung geht relativ weit über das normale Schulwissen hinaus, weil das Schalenmodell diesen Umstand eben nicht erklären kann. Das Orbitalmodell liefert hier eine genauere Beschreibung der Besetzungsabfolge.


Krakazapa 
Beitragsersteller
 06.11.2020, 19:49

Danke für die Antwort. Weist du vielleicht wie man mit dem Kenntnis der Periode und Hauptgruppe dann die Anzahl der Elektronen berechnet? Wenn man das Atom zb in der 3.Hauptgruppe und 3.Periode ist.

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Rhenia  06.11.2020, 21:40
@Krakazapa

Meinst du die Gesamtelektronenanzahl oder die Verteilung auf die einzelnen "Schalen"?

Die Gesamtelektronenanzahl entspricht der Protonenzahl, da jede positive Ladung im neutralen Atom durch eine negative ausgeglichen werden muss.

Für die Verteilung muss man wissen, dass 10 der 18 theoretisch möglichen Plätze für Elektronen in der 3. Periode erst Anfang/Mitte der 4. Periode eingefüllt werden. Also ergibt sich: in die erste "Schale" werden maximal 2 Elektronen eingefüllt, die zweite "Schale" wird in der zweiten Periode mit 8 Elektronen gefüllt, die dritte ebenso. Für dein Beispiel hat man also 2 in der K-Schale, 8 in der L-Schale und dann noch 3 in der M-Schale (weil 3. Hauptgruppe bedeutet: 3 Elektronen in der äußersten Schale (Achtung: wird bei den Übergangsmetallen/Nebengruppen etwas schwieriger)). Macht insgesamt 13 Elektronen.

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