Besetzung der Schalen bei höher-periodischen Elementen?

Question

Die maximale Kapazität der Schalen lässt sich beschreiben durch \(z=2\cdot n^2\).

K-Schale: 2e^{-}

L-Schale: 8e^{-}

M-Schale  18e^{-}

usw.

Man füllt dann die Schalen nach diesem Muster bis die Elektronen ausgehen. Wie ist es aber nun bei Elemente, die in einer höheren Periode stehen, wie z. B. Strontium - woher weiß man nun, das auf der M-Schale 8 Elektronen sitzen, obwohl die Schale in der Theorie 18 Aufnehmen kann?

Comments

Das schaue ich mir morgen oder übermorgen an, muss jetzt leider weg.

Schönes Wochenende !

Ups, verstehe nicht, warum das gerade als Antwort kam...

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Danke, gleichfalls. Mich würde es sehr freuen, wenn Du bis morgen antworten könntest. Aber tu dir keinen Zwang an, ich schaffe das auch so (dauert dann halt länger!)...

Das Orbitalmodell spielt auf jeden Fall eine Rolle - das ist meine aktuelle Fährte... :D

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Habe es verstanden!

Answer 1

Hi racine,

ich beantworte deine Frage dennoch aufgrund dieses Satzes:

...wie z. B. Strontium - woher weiß man nun, das auf der M-Schale 8 Elektronen sitzen, obwohl die Schale in der Theorie 18 Aufnehmen kann?

Das stimmt leider nicht ganz. Auf der M - Schale sitzen nicht 8 Elektronen.

Schau dir vielleicht einfach mal die Besetzungsreihe der Orbitale an:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p ........

Für Sr musst du insgesamt 38 Elektronen einordnen.

Unterbringen kannst du in den Orbitalen:

2, 2, 6, 2, 6, 2, 10, 6, 2, 10, 6........Elektronen.

Für die 38 Elektronen von Strontium benötigt man nun vollbesetzte 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s.

Für Strontium gilt somit [Kr] 5s²

Jetzt kommt aber hinzu, dass 4s und 3d ihre Plätze tauschen müssen (also hin zu ....3d, 4s,....).

Das liegt daran, dass 3d - Orbitale ein höheres Energieniveau zeigen als 4s - Orbitale und die Besetzung mit steigendem Energieniveau vonstatten geht.

Für das Schalenmodell von Strontium erhältst du dadurch:

K = 2. L = 8, M = 18, N = 8, O = 2

Viele Grüße

Comments

Hallo,

vielen Dank für die Antwort, aber das mit den Orbitalen finde ich zu umständlich.

ganz einfach geht es, indem man sich folgenden Grundsatz anschaut:

Höhere Schalen (ab n=3) haben nur mehr als 8 Elektronen Kapazität, wenn die darüberliegende Schale mindestens 2 Elektronen enthält.

Wenn man nun auch noch die Valenzelektronen des Atoms kennt, kann man sich dann langsam aber sicher dem Ergebnis annähern!

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*Das funktioniert bis Lanthan und bei Hauptgruppenelementen!

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Chacun à son goût :)