Wieviele Atomschalen gibt es?

Liebe/-r Experte/-in,
ich hätte eine Frage zu den Atomschalen.

Wie viele Schalen kann ein Atom eigentlich haben, wie heißen diese Schalen(sofern alle einen Namen haben) und wie viele Elektronen passen auf welche Schale??

Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen.

Liebe/-r Experte/-in,
ich hätte eine Frage zu den Atomschalen.

Wie viele Schalen kann ein Atom eigentlich haben, wie heißen
diese Schalen(sofern alle einen Namen haben) und wie viele
Elektronen passen auf welche Schale??

Hallo Quanten,

allgemein rechnet man : 2n²

Also:

  1. Schale (K) : 2*1² = 2 Elektronen
  2. Schale (L) : 2*2² = 8 Elektronen
  3. Schale (M) : 2*3² = 18 Elektronen
  4. Schale (N) : 2*4² = 32 Elektronen
  5. Schale (O) : 2*5² = 50 Elektronen
  6. Schale § : 2*6² = 72 Elektronen
  7. Schale (Q) : 2*7² = 98 Elektronen

Die 7. Schale ist ab Francium besetzt, zum Beispiel
bei Uran oder Thorium.

Theoretisch kannst Du auch weiter als bis zur 7. Schale rechnen,
aber bisher gibt es kein (auch nicht synthetisches) Element, bei dem
die 8. Schale belegt wäre.

Herzliche Grüße
Timm

Hallo Quanten,

vorab das Schalenmodell ist nur eine Theorie, die Elektronen die diesen Schalen zugeordnet werden bewegen sich nicht nur auf einer konkreten Linie, sondern immer dreidimensional im Raum, was durch das Orbitalmodell erklärt wird. Die Schalen sind wie eine Zwiebel um das Atom aufgebaut. Aber das Schalenmodell vereinfacht die ganze Sache und erklärt vieles.

Es gibt folgende Schalen, vom Kern an gezählt:

  1. K-Schale–> max. 2e
  2. L-Schale–> max. 8e
  3. M-Schale–> max. 18e
  4. N-Schale–> max. 32e
  5. O-Schale–> max. 50e
  6. P-Schale–> max. 72e
  7. Q-Schale–> max. 98e

Du kannst das auch ganz einfach berechnen mit folgender Formel: 2*n^2, wobei n die Schalennummer ist.
Also für die 1. Schale (K)= 2*1^2=2
für die 2. Schale (M) = 2*2^2=8
für die 5. Schale (O) = 2*5^2=50

Die Schalen werden alle alphabetisch mit Buchstaben benannt, von K beginnend. Die letzte Schale ist die Q-Schale, also die 7. Schale. Bisher wurden keine weiteren Elemente entdeckt, die über die Q-Schale hinaus gehen, da die Lebensdauer von den ganz schweren Atomen im millisekunden-Bereich liegt. Die zerfallen sofort und können auch nur im Labor erzeugt werden.

Ich hoffe ich konnte dir mit dieser Antwort helfen. Wenn du noch weitere Fragen hast, mail mir einfach.

Gruß
Silverhawk79

Hallo Quanten,

ein Atom kann im Prinzip beliebig viele Schalen haben - je nachdem, wieviele Elektronen man dem Atom „zuteilt“. Je mehr Elektronen man in das Atom „reinstopft“, desto energetisch ungünstiger wird es für die jeweiligen Elektronen natürlich, sich dort aufzuhalten, so dass sie es sich gut „überlegen“, sich nicht besser an einem anderen Ort aufzuhalten. Das war jetzt sehr bildhaft gesprochen, entspricht im Prinzip aber der Realität.

Der Begriff „Schale“ bei einem Atom bezieht sich in der Regel auf die Bahnquantenzahl „n“ - die entpricht z.B. im stark vereinfachten Bohrschen Atommodell der „Schale“. (In „echt“ gibt es so etwas wie eine Schale gar nicht - siehe Wiki-Artikel „Bohrsches Atommodell“). Im folgenden werde ich den Begriff des „Orbitals“ benutzen - das ist einfach ein „Raum“, in dem sich 2 Elektronen gleichzeitig aufhalten können.

Die erste Schale (n=1) beinhaltet nur ein Orbital, kann also genau 2 Elektronen fassen. Z.B. im Helium-Atom ist die erste Schale komplett gefüllt, es hat 2 Elektronen.

Die zweite Schale nennt man die „p“-Schale (n=2), sie enthält 3 Orbitale, kann also 6 Orbitale fassen. Beim Neon ist sie komplett gefüllt, es hat 2 Elektronen in der ersten Schale + 6 Elektronen in der zweiten Schale = 8 Elektronen.

Die dritte Schale ist die „d“-Schale (n=3), sie enthält 5 Orbitale - kann also 10 Elektronen aufnehmen. Die vierte Schale ist die „f“-Schale (n=4), diese enthält 7 Orbitale und kann damit 14 Orbitale aufnehmen. Alle weiteren Schalen werden von da an mit aufsteigenden Buchstaben („g“-Schale, „h“-Schale, …) benannt, sie haben jedoch in der Praxis keine Bedeutung, da das größte uns bekannte Atom lediglich Elektronen in der „f“-Schale besitzt. Jede Schale hat „(n*2)-1“ Orbitale und somit „((n*2)-1) * 2“ Elektronen - das entspricht genau den bisher genannten Angaben. Mit dieser Formel kann man auch für alle höheren Schalen die Anzahl der Elektronen, die dort maximal rein passen, bestimmen.

Ein guter Artikel zu der Thematik ist auch „http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenkonfiguration“.

Viele Grüße
Brehministrator

Hallo
Es gibt 7 Schalen ( alte Bezeichnung K,l,m,n,o,p,q neue Bezeichnung 1 - 7.
Es gibt jedoch noch Unterschalen, die je nach Atom Unterschiedlich sind, man bezeichnet sie mit s,p,d,e,f.
Aber trotzdm hat ein Atom nur 7 Hauptschalen LG

Liebe-r Experte/-in,
ich hätte eine Frage zu den Atomschalen.

Wie viele Schalen kann ein Atom eigentlich haben, wie heißen
diese Schalen(sofern alle einen Namen haben) und wie viele
Elektronen passen auf welche Schale??

Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen.

Sorry hanbe noch vergessen die mAXIMALE SCHALENBESET ist 2 n hoch 2 , n ist die Nummer der Hauptschale. Z. B. 2 hauptschalen=

2hoch 2 ist 4 mal 2 0 ( also 8 Elektronen im Maximum auf der 2. Schale! LG

Hallo,

zunächst die vereinfache Version: Das Periodensystem verfügt über Elemente bis zur 7 Periode - demnach haben die Elemente der 7 Periode bis zu 7 Atomschalen.
Die Schalen werden mit k,l,m,n,o,p,q benannt - wobei k die kernnächste ist. Die maximale Elektronenzahl (EA)für jede Schale lässt sich mit der einfachen Formel EA = 2 * n^2 (^2 bedeutet „hoch 2“) berechnen.

  1. Schale: n = 1 also EA = 2*1^2 = 2 * 1 = 2
  2. Schale: n = 2 also EA = 2*2^2 = 2 * 4 = 8
  3. Schale: n = 3 also EA = 2*3^2 = 2 * 9 = 18
    etc. etc.
    Die maximale Elektronen auf der Außenschale (Valenzelektronen) ist aber 8 !!! (bzw. 2 für die 1. Schale) --> diese 8 Außenelektronen sind somit energetisch stabil und wird u.a. als Edelgaskonfiguration oder Elektronenoktett bezeichnet.

Da Elektronen aber durch zugeführte Energie (Wärme, Licht, etc.) aber angeregt werden können und somit auf nächst weitere Schalen zu „springen“ (man bez. diese Elektronen auch als promovierte Elektronen) kann jedes Atom im Prinzip über unendlich viele Schalen verfügen - lediglich die Wahrscheinlichkeit für diesen Aufenthalt nimmt mit steigender Entfernung ab.

Die komplizierter Version unterteilt die Schalen nocheinmal in Orbitale (s,p,d,f) wobei sich die Aufenthalte hier je nach Energie ein wenig verschieben. Solltest Du hier noch Fragen zu haben, … so melde Dich nocheinmal.

Hoffe ich habe Dir geholfen.

Bis zum nächsten Mal

Holden

Hallo

Folgender Link soltte Ihre Frage beantworten.
http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk4-2005/node56…
K,L,M,N,O,P und Q sind Haupschalen,die aber jeweils noch Unterschalen haben.
Die Anzahl der Elektronen in den Schalen für jedes Element kann man in der Tabelle
für jedes Element ablesen,sie können aber auch höher oder niedriger sein wenn das Element eine Verbindung eingeht oder ionisiert wird.
Ich hoffe ich konnte helfen.
mfg

Hallo Quanten,

leider komme ich erst jetzt dazu, deine Frage zu der Anzahl der Atomschalen zu beantworten.

Der Begriff Atomschale ist missverständlich, da es sich im eigentlichen Sinne um die Bahnen der Elektronen handelt, die wie Zwiebelschalen um den Atomkern herum angeordnet sind. Aber auch die Zwiebel ist nur ein Modell, das die ganze Sache etwas anschaulicher machen soll. Man soll sich davor hüten, ein Modell 1:1 in die Wirklichkeit zu übertragen.

Die Elektronen „auf den Schalen“ und die Protonen im Kern (neben den Neutronen) ziehen sich an, wobei es energetisch umso günstiger ist, je näher sich Elektronen und Protonen kommen können.
Da kann man sich schon fragen, weshalb die Elektronen nicht gleich in den Kern reinfallen….

Was nun die Elektronen angeht, fängt man in der Regel mit der K-Schale an. K steht für Kern, da diese Schale dem Kern am nächsten ist. Dann geht es im Alphabet weiter: L, M,….Wichtig ist, dass hier Großbuchstaben verwendet werden. Man kann die Schalen auch von 1 ab nummerieren, wodurch die Perioden im Periodensystem der chemischen Elemente zustande kommen: also K = 1, L = 2, …. (Hauptquantenzahl)
Jede dieser Hauptschalen kann nur eine bestimmte Anzahl an Elektronen aufnehmen. Für die Anzahl gibt es eine Formel:
2n²
wobei n die Schalennummer ist. Für n = 2 dürfen maximal (!) 2*2² = 8 Elektronen auf dieser Schale sein. Und dazu kommen noch die 2 Elektronen der K-Schale mit n = 1.

Wenn du im Netz gesucht hast, ist dir sicherlich auch aufgefallen, dass die Hauptschalen ab L (n =2) auch Unterschalen (Nebenquantenzahl) haben. Im Modell kann man L als ein Mehrfamilienhaus und die Unterschalen als einzelne Wohnungen – die mit den kleinen Buchstaben s, p, d, f bezeichnet werden – betrachten. Diese Wohnungen haben natürlich einzelne Räume (Magnetquantenzahl), in denen sich die Elektronen maximal paarweise (Spinquantenzahl) aufhalten können.

Je höher die Nummer bzw. der Buchstabe der Atomschale, desto weiter entfernt sind die Elektronen vom Kern. Dadurch ist die Anziehung zwischen diesen Elektronen und dem Kern schwächer als bei Hauptschalen mit kleineren Nummern. Außerdem werden diese Elektronen durch die anderen Elektronen der kleineren Schalen vom Kern abgeschirmt.
Auch die Stabilität der Kerne hängt von der Hauptschale ab, da ja die Anzahl der Protonen mit den Elektronen zunimmt: Hohe Hauptschale = größerer Kern (zusätzlich wächst auch die Anzahl der Neutronen im Kern). Und manche, wenig stabile Kerne platzen von alleine, andere durch Beschuss mit Kernteilchen.

Der Anzahl der Atomschalen – um bei dem Begriff zu bleiben – ist also durch die die Stabilität eine Grenze gesetzt. Die derzeit höchste Atomschale (Hauptschale, Periode, Hauptquantenzahl) kannst dem Periodensystem der Elemente entnehmen. Es hat viele Versuche gegeben, u. a. durch Verschmelzen leichterer Elemente „künstliche“ Elemente zu erzeugen, also Elemente, die es von Natur aus nicht gibt. Viele dieser künstlich erzeugten Elemente sind aber so instabil, dass sie gleich wieder zerfallen oder sehr kurzlebig sind.

So weit alles klar?

 Reinhard

Hallo Quanten,

es tut mir leid, dass ich erst jetzt deine Frage beantworte. Leider hatte ich die letzten Monate wenig Zeit, da ich selbst im Prüfungsstress war.

Ich hoffe, es ist noch nicht zu spät.

Wenn du ins Periodensystem der Elemente schaust, fällt dir bestimmt auf, dass es 7 verschiedene Zeilen, die Perioden, gibt. Dementsprechend gibt es auch 7 Schalen. Es gibt eine bestimmte Formel, nämlich: 2n² (dabei musst du für n die entsprechende Periodennummer einsetzen), die die Anzahl der Elektronen angibt, die maximal in eine bestimmt Schale passen.

  1. Schale: 2 Elektronen
  2. Schale: 8 Elektronen
  3. Schale: 18 Elektronen
  4. Schale: 32 Elektronen
  5. Schale: 50 Elektronen
  6. Schale: 72 Elektronen
  7. Schale: 98 Elektronen

Die Schalen heißen nacheinander K, L, M, N,… Schale

die richtige Antwort ändert sich stets, je nach Stand der Technik und wissenschaft.

da kennt sich wohl jemand richtig gut aus…

die richtige Antwort ändert sich stets, je nach Stand der
Technik und wissenschaft.