Atomschalenmodell

Erste Frage Aufrufe: 69     Aktiv: 28.03.2021 um 10:19

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Hallo. Wir haben heute versucht, das Schalenmodell der Atome zu erklären. Alles soweit logisch bis zu einer Stelle, die wir nicht verstehen und die auch nirgends erklärt wird.

Die Schalen werden ja von K,L,M aufwärts mit Elektronen belegt. Also auf K= max. 2, auf L= max. 8 und auf M=max. 18 usw.

Soweit klar.

Bei dem Stoff Kalium mit 19 Elektronen wäre das ja nach diesem Modell: K=2, L=8, M= 9

Nun wird bei Kalium M aber offensichtlich nicht mit 18 sondern auch wieder mit 8 Elektronen belegt obwohl ja maximal 18 möglich sind und bildet somit einen zweiten 8er Ring und einen zusätzlichen N-Ring.

Unsere Frage: Weshalb bildet man hier einen zweiten 8er Ring obwohl doch für M die 18er Belegung möglich wäre?

Wäre toll, wenn das einer erklären könnte.

Grüße

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Da Elektronen die gleiche Ladung haben, können nicht so viele auf gleichem Raum sein, da sie sich abstoßen.

  ─   dr deuterium 28.03.2021 um 10:19

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Von der Logik her ist es prinzipiell richtig wie du das erklärt hast und die Frage definitiv berechtigt! Das Problem ist, dass das Schalenmodell hier an seine Grenzen kommt und man sich mit dem Orbitalmodell auseinandersetzten muss, um eine Antwort zu erhalten. Die Kurzfassung ist aber folgende: Jede Schale lässt sich nochmal unterteilen in verschiedene Orbitale, wobei jedes Orbital genau zwei Elektronen besitzt. Die K-Schale besitzt genau ein sogenanntes s-Orbital. Das erklärt, warum die K-Schale zwei Elektronen aufnehmen kann. Die L-Schale besitzt ein s-Orbital und drei p-Orbitale. Das sind also insgesamt vier Orbitale mit je zwei Elektronen, also acht Elektronen insgesamt. Auch das passt mit dem „klassischen“ Schalenmodell. In der M-Schale gibt es genau ein s-Orbital, drei p-Orbitale und fünf d-Orbitale. Insgesamt also 18 Elektronen. In der N-Schale geht das dann so weiter, auch da gibt es wieder ein s-Orbital drei p-Orbitale usw. Der entscheidende Punkt hierbei ist, dass die Orbitale nicht alle gleich besetzt werden. Es gibt Orbitale, die für Elekreonen deutlich günstiger sind als andere (und erst wenn die günstigen besetzt sind werden die ungünstigen besetzt). Normalerweise wird in einer Schale zuerst das s-Orbital besetzt, dann das p-Orbital. Insbesondere ist es hierbei so, dass das d-Orbital der M-Schale deutlich ungünstiger ist als das s-Orbital der N-Schale. In anderen Worten: Für das Atom ist es einfacher, zuerst die s- und p-Orbitale der M-Schale zu besetzten und dann mit dem s-Orbital der N-Schale weiterzumachen. Ist die s-Schale des N-Orbitals gefüllt, wird jedoch mit dem d-Orbital der M-Schale weitergemacht. Im PSE befindet man sich dann bei den Nebengruppenelementen.

Falls das zu viel auf einmal war kann ich nur empfehlen auf YouTube mal nach „Orbitalmodell“ zu suchen oder ansonsten gerne nochmal nachfragen :)

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