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Schalen - Hauptenergiestufen

Betrachtet man eine Tabelle mit den Ionisierungsenergien, so stellt man zunächst fest, dass diese für ein Element vom ersten bis zum letzten zunehmen.
Dies leuchtet ein, da das erste (= am leichtesten zu entfernende) Elektron von einem neutralen Atom entfernt werden muss, das zweite von einem einfach positiven Ion, das dritte von einem zweifach positiven Ion usw.; die elektrostatische Anziehung wird also immer grösser.

Was so nicht zu erklären ist, sind die "Sprünge" in der Tabelle, z.B. bei Na zwischen dem ersten und zweiten sowie zwischen dem 9. und 10. entfernten Elektron.
Man leitet folgendes Modell ( Bohrsches Atommodell) daraus ab:

Elektronen bewegen sich auf bestimmten Energiestufen (Schalen).
Die erste (innere) Energiestufe fasst maximal 2 Elektronen; bei O sind das die beiden letzten entfernten Elektronen, also das 7. und 8. Elektron. Die zweite Energiestufe fasst maximal 8 Elektronen, usw.

Allgemein gilt:

  • Die n-te Energiestufe eines Atoms fasst maximal 2 x n2 Elektronen.
  • Die äussere Energiestufe eines Atoms enthält maximal 8 Elektronen.

Die Elektronenhülle ist also in verschiedene Energieniveaus gegliedert, die landläufige und wenig begabte Bezeichnung hierfür ist „Schale“.
Wir erlauben daher trotz der Bemerkungen rechts weiter die Benutzung dieses Begriffs.

Kapitel zu Kimball
- Grundüberlegung
- Ionisierungsenergie
- Schalen / Energiestufen
- Kugelwolken


Sie werden dieses Schützenscheibenmodell vielleicht kennen:
Die Elektronen sausen wie an einer Schnur hintereinander um den Atomkern. Man sollte diese putzige Vorstellung aber nicht Niels Bohr anhängen.
Nach diesem Modell wären Atome übrigens auch nahezu zweidimensional, also stapelbar wie Scheiben.
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 last update: 05.11.2007 Quelle: chemie.aabdahl.de/index.php  27058