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Chemie

Das Schalenmodell: Elektronen auf Schalen

Die Elektronen der Hülle verteilen sich auf Schalen. Die äußerste Schale bestimmt, wie ein Element reagiert.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich verteile die Elektronen eines Atoms auf die Schalen.
  • Ich bestimme die Elektronenkonfiguration der ersten 20 Elemente.
  • Ich weiß, was Außenelektronen sind.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Protonen, Neutronen und Elektronen

Im Schalenmodell bewegen sich die Elektronen in Schalen um den Kern. Die Schalen heißen K, L, M und N, von innen nach außen. Jede Schale fasst nur eine bestimmte Zahl von Elektronen. Die K-Schale nimmt höchstens 2 auf, die L-Schale höchstens 8. Bei den ersten 20 Elementen bekommt die M-Schale höchstens 8 Elektronen. Danach beginnt die N-Schale. Die Schalen füllst du von innen nach außen. Natrium hat 11 Elektronen. Zwei gehören in die K-Schale und acht in die L-Schale. Das elfte steht allein in der M-Schale. Man schreibt 2|8|1. Diese Schreibweise heißt Elektronenkonfiguration. Die Elektronen der äußersten Schale heißen Außenelektronen. Natrium hat 1 Außenelektron, Chlor mit der Konfiguration 2|8|7 hat 7. Atome mit 8 Außenelektronen sind besonders stabil. Bei Helium mit nur einer Schale reichen 2. Das Schalenmodell ist ein Modell. Es vereinfacht stark: Elektronen kreisen nicht wirklich auf festen Bahnen.

Elektronenkonfiguration einiger Elemente.
ElementOrdnungszahlElektronen auf den Schalen (K|L|M|N)
Wasserstoff11
Helium22
Kohlenstoff62|4
Sauerstoff82|6
Neon102|8
Natrium112|8|1
Chlor172|8|7
Argon182|8|8
Kalium192|8|8|1
Calcium202|8|8|2

Die Konfiguration von Chlor bestimmen

  1. Chlor hat die Ordnungszahl 17, also 17 Elektronen.
  2. K-Schale: 2. Es bleiben 15.
  3. L-Schale: 8. Es bleiben 7.
  4. M-Schale: 7.
  5. Konfiguration: 2|8|7. Chlor hat 7 Außenelektronen.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Zähle die Elektronen.

Innerste Schale: 2 Plätze.

Zweite Schale: 8 Plätze.

Der Rest kommt nach außen.

Ein Beispiel

Beispiel

Stell dir ein Haus mit Stockwerken vor. Unten gibt es zwei Plätze, im ersten Stock acht. Die Leute ziehen von unten nach oben ein.

Schritt für Schritt

Wir bestimmen die Konfiguration von Calcium

  1. Calcium hat 20 Elektronen.
  2. K: 2, dann bleiben 18.
  3. L: 8, dann bleiben 10.
  4. M: 8, dann bleiben 2.
  5. N: 2. Konfiguration 2|8|8|2.

Mit einem Bild erklärt

Schalehöchstens
K2
L8
M8 (bis Calcium)

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Ein Atom hat 9 Elektronen. Wie viele stehen auf der L-Schale?

Zeig mir den ersten Schritt

Zwei sind auf der K-Schale.

Lösung ansehen

Lösung: 7

K: 2, L: 9 − 2 = 7.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Ein Atom hat 15 Elektronen. Wie viele Außenelektronen hat es?

Zeig mir den ersten Schritt

K 2, L 8, der Rest steht außen.

Lösung ansehen

Lösung: 5

15 − 2 − 8 = 5.

Tipp: Fülle von innen nach außen: erst K mit 2, dann L mit 8, dann M. Prüfe zum Schluss die Summe.

Merksatz: Schalen K, L, M, N füllen sich von innen nach außen. K höchstens 2, L höchstens 8, außen höchstens 8. Außenelektronen = Elektronen der äußersten Schale.

Typischer Fehler: Viele füllen die L-Schale nicht ganz, bevor sie die M-Schale beginnen. Erst wenn die innere Schale voll ist, kommt die nächste dran.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Welche Konfiguration hat Natrium (11 Elektronen)?
Lösung ansehen

Lösung: 2|8|1

Frage 2 Wie viele Außenelektronen hat ein Atom mit der Konfiguration 2|8|6?

Zeig mir den ersten Schritt

Die letzte Zahl gehört zur äußersten Schale.

Lösung ansehen

Lösung: 6

Die M-Schale hat 6 Elektronen.

Frage 3 Die K-Schale kann bis zu 8 Elektronen aufnehmen.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 4 Wie viele Elektronen hat ein Argonatom (Konfiguration 2|8|8)?
Lösung ansehen

Lösung: 18

Frage 5 Das Schalenmodell ist ein Modell. Elektronen fliegen nicht wirklich wie Kugeln auf festen Bahnen.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

Die Elektronen sind auf Schalen verteilt. Die Außenelektronen bestimmen das Reaktionsverhalten.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

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