Kugelwolkenmodell

Beim Kugelwolkenmodell werden die Elektronen einer Schale der Atomhülle in einzelnen Elektronenwolken angeordnet. Eine Wolke enthält maximal 2 Elektronen.


Erklärung

  • Pro Wolke maximal 2 Elektronen.
  • Innerhalb einer Schale verteilen sich die Elektronen immer zunächst auf die einzelnen Wolken, bevor diese doppelt besetzt werden.
  • Molekülbindungen entstehen an Kugelwolken der äußersten Schale, die nur mit einem Elektron besetzt sind.

In jeder Schale der Atomhülle befinden sich maximal halb so viele Kugelwolken, wie Elektronen auf die Schale passen.

Im Folgenden wird für die ersten 10 Elemente des Periodensystems dargestellt, wie sich die Elektronen auf die Wolken verteilen.

Zu sehen sind die ersten 10 Elemente des Periodensystems. Bei Wasserstoff gibt es eine Schale mit einer Elektronenwolke, in der sich ein Elektron befindet. Bei Helium das Gleiche, mit zwei Elektronen. Bei Lithium sind es zwei Schalen. In der ersten Schale ist eine Elektronenwolke mit zwei Elektronen. Auf der zweiten Schale eine Elektronenwolke mit einem Elektron. Für Berylilium, Bor und Kohlenstoff kommt auf der zweiten Schale immer eine Wolke dazu, in der sich immer ein Elektron befindet. Im weiteren füllen sich diese vier Wolken der zweiten Schale für Stickstoff, Sauerstoff, Flour und Neon der Reihe nach mit zwei Elektronen.

Bindungen

Die Wolken, die auf der äußersten Schale nur einfach besetzt sind, gehen in Molekülen Bindungen mit anderen Atomen ein. Die Wolken, die bereits 2 Elektronen enthalten, bleiben ungebunden.


Beispiele

Kohlenstoff (C)

Wie viele Kugelwolken hat das Atom Kohlenstoff (C)?

Lösung

Kohlenstoff besitzt 6 Elektronen. In der ersten Schale ist eine Kugelwolke mit 2 Elektronen. Bleiben noch 4 Elektronen auf der zweiten Schale, die sich in einzelne Wolken aufteilen. Somit befinden sich 5 Kugelwolken in einem Kohlenstoffatom.

Fluor (F)

Wie viele Kugelwolken hat das Atom Fluor (F)?

Lösung

Fluor besitzt 9 Elektronen. In der ersten Schale ist eine Kugelwolke mit 2 Elektronen. Bleiben noch 7 Elektronen auf der zweiten Schale, die sich in 4 Wolken aufteilen, von denen 3 voll besetzt sind. Somit befinden sich 5 Kugelwolken in einem Fluoratom.

Sauerstoff (O)

Wie viele Bindungen kann das Atom Sauerstoff (O) eingehen?

Lösung

Sauerstoff bestitzt 6 Valenzelektronen. Davon sind 2 Elektronen in einer einzelnen Wolke. Somit kann Sauerstoff 2 Bindungen eingehen.

Stickstoff (N)

Wie viele Bindungen kann das Atom Stickstoff (N) eingehen?

Lösung

Stickstoff bestitzt 5 Valenzelektronen. Davon sind 3 Elektronen in einer einzelnen Wolke. Somit kann Stickstoff 3 Bindungen eingehen.

Wasserstoff (H)

Wie viele Bindungen kann das Atom Wasserstoff (H) eingehen.

Lösung

Wasserstoff besitzt 1 Valenzelektron in einer einzelnen Wolke. Somit kann Wasserstoff 1 Bindung eingehen.

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