Stufen statt Rampe
Die Sprünge der Ionisierungsenergien zeigen: Elektronen haben nicht beliebige Energien, sondern nur bestimmte — wie die Stufen einer Treppe.
- Energiestufe:erlaubter Energiewert für Elektronen. Die Stufen werden von unten nach oben nummeriert: \(n = 1, 2, 3, 4\).
- Unten:Stufe 1 liegt dem Kern am nächsten — ihre Elektronen sind am stärksten gebunden.
- Oben:Je höher die Stufe, desto energiereicher das Elektron und desto leichter lässt es sich abtrennen.
- Schale:Im Schalenmodell entspricht jeder Stufe eine Schale: K-, L-, M- und N-Schale.
Energiestufenmodell: Elektronen besetzen Energiestufen. Je höher die Stufe, desto größer die Energie des Elektrons und desto kleiner die Ionisierungsenergie.
Wie viele passen auf jede Stufe?
Jede Stufe hat nur begrenzt Platz.
- Stufe 1:höchstens 2 Elektronen.
- Stufe 2:höchstens 8 Elektronen.
- Stufe 3:8 Elektronen bis zum Argon — danach beginnt Stufe 4 (Kalium, Calcium).
- Grundzustand:Elektronen besetzen immer zuerst die niedrigste Stufe, die noch Platz hat.
- Schreibweise:Besetzung von unten nach oben, z. B. Aluminium: 2 · 8 · 3.
Ziehe Elektronen aus dem Vorrat auf die Energiestufen — oder tippe eine Stufe an (auf dem Handy der schnellste Weg) bzw. wähle sie mit Tab und drücke Enter. Beobachte, welches Element entsteht und ob das Atom im Grundzustand ist.
Halte fest: Im Grundzustand wird immer die energieärmste freie Stufe zuerst besetzt — erst 2, dann 8, dann 8 Elektronen.
Besetzung im Grundzustand (H bis Ca): Stufe 1: 2 · Stufe 2: 8 · Stufe 3: 8 · Stufe 4: der Rest
Allgemeine Hinweise
Stufe 3 ist nicht wirklich voll
Beim Argon trägt Stufe 3 acht Elektronen, trotzdem beginnt beim Kalium Stufe 4. Später nimmt Stufe 3 noch weitere Elektronen auf — bis zu 18. Für die Elemente bis Calcium gilt: 2, 8, 8.
Die Ordnungszahl sagt, wie viele
Ein neutrales Atom hat so viele Elektronen wie Protonen. Die Ordnungszahl verrät also, wie viele Elektronen du auf die Stufen verteilen musst.
Die Stufen rücken zusammen
Die Abstände sind nicht gleich: Von Stufe 1 zu Stufe 2 ist der Energieunterschied viel größer als von Stufe 3 zu Stufe 4.