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Elektronenkonfiguration


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
Die Elektronenkonfiguration gibt die Verteilung der Hüllenelektronen eines Atoms auf verschiedene Energiezustände bzw. Aufenthaltsräume ( Orbitale ) an.

Zwei Elektronen in der Hülle eines müssen sich in mindestens einer ihrer Quantenzahlen ( Pauliprinzip ) unterscheiden.

Die Hauptquantenzahl n bestimmt die Hauptenergiestufe die so Schale. Die äußerste von Elektronen besetzte Schale die Periode des Elements im Periodensystem. Die werden von 1 beginnend durchnummeriert oder mit Buchstaben K L M N ... bezeichnet.
Die maximale Anzahl der Elektronen in den Schalen ergibt sich aus der Formel 2·n².
Somit ergeben sich für die einzelnen Schalen:
K-Schale (n=1) = 2 Elektronen
L-Schale (n=2) = 8 Elektronen
M-Schale (n=3) = 18 Elektronen
N-Schale (n=4) = 32 Elektronen
O-Schale (n=5) = 50 Elektronen

Die Nebenquantenzahl l der Drehimpuls unterteilt die Schale in Unterschalen. Die n besitzt genau n Unterschalen nummeriert von bis (n-1) oder mit den Buchstaben s d f g h ... bezeichnet.

Die magnetische Quantenzahl m unterteilt jede Unterschale in 2l 1 Orbitale nummeriert von -l bis +l.
In jedem Orbital können sich zwei Elektronen die sich in ihrem Spin unterscheiden.

Die Elektronenkonfiguration eines Atoms wird durch der besetzten Unterschalen beschrieben. Der Nummer der folgt dabei der Buchstabe für die Unterschale hochgestellt die Anzahl der Elektronen in der So ergibt sich für die mit 5 besetze 2. Unterschale der 2. Schale die 2p 5 . Bei mehreren Unterschalen wird die gemeinsame weggelassen: Aus 2s 2 2p 3 wird 2s 2 p 3 . Daneben ist noch die anschauliche grafische die Zellenschreibweise üblich:
2p
↑↓ ↑↓ ↑ 

Elektronen in verschiedenen Orbitalen haben unterschiedliche Die Hüllenelektronen besetzen immer das freie Orbital dem niedrigsten Energieniveau. Die Schalen werden in Reihenfolge 1s 2s 2p 3s 3p 4s 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 7s 5f 6d besetzt. Von dieser Regel es zwei Ausnahmen: Bei Lanthan ( 57 La) besetzt zuerst ein Elektron ein Orbital 5d-Unterschale bevor 4f aufgefüllt wird bei Actinium 89 Ac) besetzt entsprechend ein Elektron 6d bevor aufgefüllt wird. Die Elektronen besetzen zuerst leere innerhalb einer Unterschale:

Bor ( 5 B): 1s 2 2s 2 p 1
1s 2s 2p
↑↓ ↑↓ ↑       

Stickstoff ( 7 N): 1s 2 2s 2 p 3
1s 2s 2p
↑↓ ↑↓ ↑  ↑  ↑ 

Sauerstoff ( 8 O): 1s 2 2s 2 p 4
1s 2s 2p
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑  ↑ 

Bei den Edelgasen hat die äußerste Schale 8 Elektronen die 1. Schale) d.h. s und p voll besetzt: Neon ( 10 Ne): 1s 2 2s 2 p 6 Die Schreibweise wird nun weiter verkürzt man die Unterschalen des vorangegangenen Edelgases weglässt das Elementsymbol in Klammern voranstellt z.B bei Silizium ( 14 Si):
Aus 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 2
wird (Ne) 3s 2 p 2

Periodensystem (Elektronenkonfiguration):
Periode   Schale                                      
1 1s H 1 He

2
2 2s Li

1

Be 2   2   2   2   2   2   2
2p         B

1

C

2

N

3

O

4

F

5

Ne

6
3 3s Na

1

Mg 2   2   2   2   2   2   2
3p         Al

1

Si

2

P

3

S

4

Cl

5

Ar

6
4 4s K

1

Ca 2   2   2   2   1   2   2   2   2   1   2   2   2   2   2   2   2
3d         Sc

1

Ti

2

V

3

Cr

5

Mn

5

Fe

6

Co

7

Ni

8

Cu

10

Zn 10   10   10   10   10   10   10
4p                                                 Ga

1

Ge

2

As

3

Se

4

Br

5

Kr

6
5 5s Rb

1

Sr 2   2   2   1   1   1   1   1       1   2   2   2   2   2   2   2
4d         Y

1

Zr

2

Nb

4

Mo

5

Tc

6

Ru

7

Rh

8

Pd

10

Ag

10

Cd 10   10   10   10   10   10   10
5p                                                 In

1

Sn

2

Sb

3

Te 4 I 5

Xe

6
6 6s Cs

1

Ba 2   2   2   2   2   2   2   2   1   1   2   2   2   2   2   2   2
4f               14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14
5d         La

1

Hf

2

Ta

3

W

4

Re

5

Os

6

Ir

7

Pt

9

Au

10

Hg 10   10   10   10   10   10   10
6p                                                 Tl

1

Pb

2

Bi

3

Po

4

At

5

Rn

6
7 7s Fr

1

Ra 2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2
5f               14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14   14
6d         Ac

1

Unq

2

Unp

3

Unh

4

Uns

5

Uno

6

Une 7 110 8 111 9 112 10   10   10   10   10   10   10
7p                                                 113 1 114 2 115 3 116 4 117 5 118 6
Periode   Schale                            
Lanthanoide 6 6s   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2
4f

Ce

2

Pr

3

Nd

4

Pm

5

Sm

6

Eu

7

Gd

7

Tb

9

Dy

10

Ho

11

Er

12

Tm

13

Yb

14

Lu

14
5d                           1                           1
6p                                                        
Actinoide 7 7s   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2   2
5f

Th

 

Pa

2

U

3

Np

4

Pu

5

Am

6

Cm

7

Bk

8

Cf

9

Es

10

Fm

11

Md

12

No

13

Lr

14
6d   2   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1
7p                                                        



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