Schalenmodell und Periodensystem

Das Schalenmodell der Atomhülle stellt die Anordnung der Elektronen um den Atomkern dar:

• Elektronen sind in Schalen angeordnet, die von innen nach außen mit K, L, M, N, O, P und Q bezeichnet werden
• Jede Schale hat eine maximale Elektronenkapazität, die durch die Formel 2n² bestimmt wird, wobei n die Schalennummer ist

Das Periodensystem ist ein mächtiges Werkzeug, um Informationen über den Atombau zu erhalten:

• Die Periodennummer gibt die Anzahl der Elektronenschalen an
• Die Gruppennummer zeigt die Anzahl der Außenelektronen
• Die Ordnungszahl entspricht der Anzahl der Protonen und Elektronen
• Die durchschnittliche Atommasse liefert Informationen über die Nukleonenzahl

Example: Für das Element Phosphor (P) mit der Ordnungszahl 15 lässt sich aus dem Periodensystem ablesen:

• 3 Elektronenschalen (3. Periode)
• 5 Außenelektronen (V. Hauptgruppe)
• 15 Protonen und 15 Elektronen
• Etwa 31 Nukleonen (basierend auf der durchschnittlichen Atommasse)

Ionenbildung und Ionenbindung

Die Ionenbindung ist eine chemische Bindung, die auf der elektrostatischen Anziehung zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen beruht. Ionen entstehen, wenn Atome Elektronen aufnehmen oder abgeben, um eine stabile Elektronenkonfiguration zu erreichen:

• Elemente der ersten und zweiten Hauptgruppe geben leicht Elektronen ab und bilden positive Kationen
• Elemente der sechsten und siebten Hauptgruppe nehmen Elektronen auf und bilden negative Anionen

Example: Natrium gibt ein Elektron ab: Na → Na⁺ + e⁻ Chlor nimmt ein Elektron auf: Cl + e⁻ → Cl⁻

Highlight: In einem Natriumchlorid-Kristall bilden Na⁺- und Cl⁻-Ionen ein regelmäßiges Gitter.

Die Ionenbildung ermöglicht es Atomen, die Elektronenkonfiguration des nächstgelegenen Edelgases zu erreichen, was energetisch günstig ist.