Wieso sind 32 Elektrone von Blei in der 4. Schale und zum beipiel nicht in der 5. oder 6.?


08.12.2021, 17:26

Bitte nur sinvolle Antworten und nicht : schau mal im internet u.ä.

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Elektronen werden von Atomkernen angezogen. Deshalb wird jedes Elektron so nah an den Kern heran kommen, wie es eben geht - es wird nur in einer der äußeren Schalen bleiben, wenn in den inneren Schalen gar kein Platz mehr ist.

Deshalb sind die Schalen von innen her aufgefüllt:

  • K-Schale: max. 2 Elektronen
  • L-Schale: max. 8 Elektronen
  • M-Schale: max. 18 Elektronen
  • N-Schale: max. 32 Elektronen

Macht zusammen schon 60 Elektronen. Das heißt, dass von den 82 Elektronen des Bleis schon 60 auf den inneren vier Schalen sitzen. Bleiben 22 Elektronen, die auf diesen Schalen keinen Platz mehr finden und deshalb auf der nächst äußeren Schale Platz nehmen müssen. Das ist:

  • O-Schale: max. 50 Elektronen.

Diese Schale wird also nicht gefüllt. Es ist noch freier Platz in der Schale.

Und deshalb gibt es absolut keinen sinnvollen Grund, weshalb sich ein Elektron weiter außerhalb aufhalten sollte.

PeterKremsner  08.12.2021, 17:41

Hier muss man aber beachten dass die Schalen nicht voll sein müssen bevor die nächste angefangen wird.

In Niob wird zB die 5te Schale begonnen bevor die 4te Voll ist.

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Einfache Antwort weils Energetisch günstiger ist.

Was Energetisch günstiger ist, ist allerdings allgemein sehr schwer zu beschreiben besonders bei den schweren Übergangsmetallen ist die Energie der einzelnen Zustände alleine aus den Quantenzahlen, also Orbital, Hauptquantenzahl usw nicht immer direkt ersichtlich.

Eine einfach Faustregel ist zwar von Innen nach Außen, also zuerst die unteren Schalen voll bevor die nächste begonnen wird aber das stimmt bei den ersten paar Elementen im PSE und dann auch nicht mehr.

whitetumblrgirl 
Fragesteller
 08.12.2021, 17:32

Wie meinst du das mit energetisch günstiger ? Aufgrund der Ionisierungsenergie ?

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PeterKremsner  08.12.2021, 17:35
@whitetumblrgirl

Nein nicht die Ionisierungsenergie.

Aber Elektronen haben im Cloumbpotential des Kerns eine Energie. Die Elektronen Ordnen sich nun so, dass sie insgesamt die geringste Gesamtenergie haben.

Irgendwann bestimmt eben nicht mehr nur der Kern die Energie der Elektronen sondern auch die bereits besetzten Plätze beeinflussen das Coloumbpotential und dann wirds eben kompliziert. Das wird mit schweren Kernen immer mehr ersichtlich.

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Jede Schale kann nur begrenzt viele Elektronen aufnehmen, die erste zwei und die darauf folgenden jeweils acht.

Also hast du zwei von den 32 in der ersten Schale, dann bleiben noch 30, die auf die anderen verteilt werden.

Dann ist es eigentlich nur noch rechnen. Es gibt keine gerade Zahl, die mal 8 30 ergibt und Elektronen sind ja nicht halb oder so, deshalb gehst du quasi die Achterreihe durch und suchst das Ergebnis, das am nächsten an der 30, aber nicht drüber ist. Das sind 24 und das ist 3*8, also drei Schalen.

Damit hast du dann in 3 Schalen komplett voll, und hast 24 der 30 Elektronen untergebracht. Es fehlen halt noch sechs und die kommen in die vierte Schale.

Also eigentlich ist es nur Mathe. Ich mach's immer so, die erste Schale abziehen und dann durch 8 teilen. Hilfreich ist es, irgendwie die Achterreihe zu können 😉.

Also das ist meine Technik, bzw. die, die wir gelernt haben, ich bin halt erst in der 9., weiß jetzt nicht, inwiefern das dir hilft.