Warum ist eine Edelgaskonfiguration energetisch günstig, was bedeutet überhaupt energetisch günstig, was kann man darunter verstehen?

4 Antworten

Energetisch kann man eigentlich recht simpel betrachten:
Gegenteilige elektrische Ladungen ziehen einander an.
Also wird Energie frei, wenn die Teilchen dieser Anziehung folgen, und es wird Energie verbraucht, wenn man sie trennt.
Es läuft eigentlich ananlog zum Anheben eines Geswichts und zum Trennen zweier Magneten, stets verrichtet man Arbeit gegen eine Anziehung.

OK, das konntest du dir alleine denken, und du siehst den Zusammenhang nicht. Darauf komme ich jetzt.

Wie du sicher weißt, schwirren die Elektronen nicht regellos um den Kern, sondern sind in Schalen angeordnet.
Der eingentliche Knackpunkt ist dabei, dass die E. einer Schale sich recht wenig beeinflussen. Aber vollständig (genauer gesagt mit 2 bzw.8 E.) gefüllte Schalen die Kernladung nach außen abschirmen, neutralisieren:

  • In einem H-Atom fühlt das E. eine positive Ladung, aber auch ein dazukomendes fühlt diese Ladung. Deshalb bildet H mit Alkalimetallen salzartige Hydride, mit dem Hydrid-Ion H⁻.
  • In einem He-Atom fühlen beide Elektronen 2 positive Ladungen. Deshalb lasssen sie sich kaum entfernen. Ein dazukommendes E. fühlt gar keine Ladung, deswegen haut es auch gleich wieder ab. He ist ein Edelgas.
  • Beim Li mit der OZ 3 sprüren die 2 E. der ersten Schale 3 Ladungen, sind daher unangreifbar fest gebunden. Das dritte E. der zweiten Schale spürt aber nur eine Ladung, zwei werden ja abgeschirmt. Letzteres ist also leicht zu entfernen.
  • Beim F schließlich, OZ=9, sind die beiden E. der ersten Schale natürlich erst recht unangreifbar. Aber auch die 7 E. der zweiten Schale sind sehr fest gebunden, jedes von ihnen spürt 7 Kernladungen. Auch ein dazukommendes E. spürt die 7 Ladungen, daher nimmt F sehr gerne ein weiteres E. auf und wird zum Fluorid.Das Fluorid hat dann aber 8 E. in der zweiten Schale, die die Kernladung dann abschirmen. Ein zweites E. kann F daher keinesfalls anziehen, im Gegensatz zum O.

Jetzt dürfte der Zusammenhang klar werden:
Wenn Li und F zu LiF reagieren, wird ein einfach gebundenes E. zu einem siebenfach gebundenen.
Dabei wird insgesamt Energie frei, daher ist LiF ein energetisch günstigerer Zustand als Li und F.

Letztlich ist es also die Abschirmung der Kernladung durch die Edelgaskonfiguration, die ein Anstreben dieses Zustands bewirkt.

danke für den Versuch. aber ich hab jetzt mehr Fragen als Antworten. Über das Internet kann man sowas wohl nicht erklären.

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@dasistsparta5

Ich bin nicht "das Internet", sondern einer, der sich Mühe gegeben hat, die richtige Sichtweise zu vermitteln, die dir das Verständnis irgendwann ermöglicht.

Vielleicht gibt es ein Buch, das es besser erklärt, ich kenne aber keins.

Manchmal muss man etwas auch erst mal sacken lassen, dann nochmal lesen usw.

Wenn du nach dem "Warum" fragst, kannst du keine einfachen Antworten erwarten.
Nicht ohne Grund wird Anfängern geraten, das einfach zu lernen.
Manche kommen damit durch und sind damit glücklich.
Andere werden erst nach längerem und schwierigerem Weg glücklich.
Du ahnst, wo meine Sympathien liegen.

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Atome streben immer nach einem Zustand, der geringsten Energie. Zustände die energetisch tiefliegender sind sind also energetisch günstiger als andere. Die Oktettregel/Edelgaskonfiguration ist hierbei ersteinmal etwas, was man empirisch, also durch Beobachtungen fest gemacht hat. Erklären kann man das qualitativ oft durch (klassische) elektrostatische Betrachtungen. Z.B. hat Chlor eine hohe Neigung dazu Elektronen aufzunehmen und wird zu Cl-. Würde es weitere Elektronen aufnehmen würden sich die negative Ladungen wiederum zu stark abstoßen.

Physikalisch gesehen ist die Erklärung allerdings nicht vollständig, da bei solchen kleinen Systemen die Quantenmechanik eine Rolle spielt. Mit dieser lässt sich das ganze richtiger erklären, um das ganze zu begreifen muss man sich allerdings tiefer mit der Materie befassen.

Gruß

Borgosch

OK danke. Da bin ich wohl an die Grenzen des normalen Schul-Lernstoffs gestoßen. Ich wusste nicht, dass das so eine schwierige Frage ist. Ich habe vor nach dem Abi vor, Biochemie zu studieren, vielleicht wird ja da etwas drauf eingegangen.

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Energetisch günstig bedeutet, dass das Atom ein für sich recht niedriges Energieniveau hat. Andere Zustände benötigen mehr Energie. Daher bleibt es in diesem "niedrigen" Zustand.
Die Edelgaskonfiguration ist eben die, die das niedrigste Energieniveau hat.

und warum ht die Edelgaskonfiguration das niedrigste Energieniveau?

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@dasistsparta5

Das wirst du in diesem Forum nciht herausfinden. Kannst ja mal ein Semester in einer Uni in die Chemie-Vorlesungen sitzen.

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