Das Atom ist der Hauptbaustein der gesamten materiellen Welt. Es besteht aus einer kleinen, aber wichtigen Komponente namens Elektron. Elektronen, die sich um den Kern eines Atoms herum befinden, haben eine negative Ladung und spielen eine Schlüsselrolle bei chemischen Reaktionen und Bindungen.
Die Anzahl der Elektronen in einem Atom hängt von seiner Ordnungszahl ab, dh von der Anzahl der Protonen im Kern. Nach dem bekannten Periodensystem haben die Atome verschiedener Elemente eine unterschiedliche Anzahl von Protonen und daher eine unterschiedliche Anzahl von Elektronen. Zum Beispiel hat Wasserstoff ein Proton und ein Elektron und Sauerstoff hat acht Protonen und acht Elektronen.
Es gibt jedoch ein weiteres wichtiges Merkmal eines Atoms - seine Ladung. Die Ladung eines Atoms kann positiv oder negativ sein, je nachdem, wie viele Elektronen es hat, die entweder fehlen (wenn die Ladung positiv ist) oder die Anzahl der Protonen überschreiten (wenn die Ladung negativ ist). Daher kann eine Änderung der Anzahl von Elektronen in einem Atom das Ergebnis der Ionisierung oder der Durchführung chemischer Reaktionen mit anderen Atomen sein.
Wichtige Faktoren für die Anzahl der Elektronen in einem Atom
Die Anzahl der Elektronen in einem Atom hängt von mehreren wichtigen Faktoren ab, einschließlich der Ladung des Atomkerns, der Position des Elements im Periodensystem und der Energie der elektronischen Schalen.
Die Ladung des Atomkerns, ausgedrückt in der Anzahl der Protonen, bestimmt das quantitative Verhältnis von Elektronen zu Protonen in einem Atom. Da Elektronen eine negative Ladung haben, damit das Atom elektrisch neutral ist, muss die Anzahl der Elektronen gleich der Anzahl der Protonen im Kern sein.
Die Anordnung des Elements im Periodensystem beeinflusst auch die Anzahl der Elektronen im Atom. Das Periodensystem zeigt die Elemente in aufsteigender Reihenfolge der Ordnungszahl an, die der Anzahl der Protonen im Kern entspricht. Jede neue Periode fügt eine neue elektronische Hülle hinzu, was zu einer Zunahme der Gesamtzahl der Elektronen im Atom führt.
Die Energie der Elektronenschalen beeinflusst auch die Anzahl der Elektronen im Atom. Die Schalen, die näher am Kern sind, haben eine geringere Energie und eine geringere Elektronenkapazität, während die weiter vom Kern entfernten Schalen eine höhere Energie und eine größere Kapazität haben. Allerdings sind nicht alle Schalen vollständig gefüllt. Einige Schalen füllen sich nur teilweise, was dem Atom einige freie Elektronen gibt.
| Faktor | Einfluss auf die Anzahl der Elektronen |
|---|---|
| Ladung des Atomkerns | Bestimmt die Anzahl der Elektronen in einem Atom |
| Position des Elements im Periodensystem | Fügt neue elektronische Hüllen und Elektronen hinzu |
| Energie der elektronischen Schalen | Bestimmt die Kapazität und Anzahl der Elektronen |
Ordnungszahl und Anzahl der Protonen
Die Ordnungszahl ist eine Zahl, die die Position eines Elements im Periodensystem von Mendelejew angibt. Es bestimmt auch die Anzahl der Protonen im Elementatom.
Jedes Element im Periodensystem wird durch sein eigenes Symbol gekennzeichnet, z. B. H für Wasserstoff oder O für Sauerstoff. Zusammen mit dem Elementsymbol wird seine Ordnungszahl angegeben, die durch eine ganze Zahl oben auf dem Elementsymbol gekennzeichnet ist. Zum Beispiel ist die Ordnungszahl von Wasserstoff 1, die Ordnungszahl von Sauerstoff 8.
Die Ordnungszahl definiert die Struktur des Atoms eines Elements. Die Anzahl der Protonen in einem Atom ist gleich der Ordnungszahl des Elements. Protonen sind die Hauptelemente, die den Kern eines Atoms bilden und eine positive elektrische Ladung besitzen. Daher hat jedes Element eine eindeutige Anzahl von Protonen, die durch seine Ordnungszahl definiert sind.
Das Vorhandensein einer bestimmten Anzahl von Protonen in einem Atom ist ein Schlüsselfaktor für seine Eigenschaften und Reaktionsaktivität. Aufgrund des Unterschieds in der Anzahl der Protonen haben die Elemente unterschiedliche chemische Eigenschaften und werden an verschiedenen Stellen im Periodensystem platziert.
Anzahl der elektronischen Hüllen
Die Anzahl der Elektronenschalen in einem Atom wird hauptsächlich durch seine Sequenznummer im Periodensystem der Elemente bestimmt. Jede Elektronenschale kann eine bestimmte Anzahl von Elektronen enthalten, und diese Schalen werden in der Reihenfolge gefüllt, beginnend am nächsten zum Kern.
Die Schalen des Atoms sind mit Zahlen von 1 bis 7 nummeriert, wobei die Schale mit der Nummer 1 dem Kern am nächsten ist und die Schale mit der Nummer 7 am weitesten vom Kern entfernt ist. Die Schale mit der Nummer 1 darf nicht mehr als 2 Elektronen enthalten, die Schale mit der Nummer 2 darf nicht mehr als 8 Elektronen enthalten, die Schale mit der Nummer 3 darf nicht mehr als 18 Elektronen enthalten, und so weiter.
Die Anzahl der Elektronen in jeder Atom-Hülle kann unterschiedlich sein und wird durch die elektronische Konfiguration des Elements bestimmt. Einige Elemente haben eine Konfiguration, bei der alle Schalen vollständig gefüllt sind, wodurch ihre elektronische Konfiguration stabil ist. Andere Elemente haben eine Konfiguration, bei der nicht alle Schalen vollständig gefüllt sind, wodurch ihre elektronische Konfiguration instabil und reaktiver wird.
Die Anzahl der Elektronen in einem Atom hängt daher von seiner elektronischen Konfiguration ab, die wiederum durch die Anzahl der elektronischen Schalen und ihre Füllung bestimmt wird.
| Shell-Nummer | Maximale Anzahl von Elektronen |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 2 | 8 |
| 3 | 18 |
| 4 | 32 |
| 5 | 50 |
| 6 | 72 |
| 7 | 98 |
Unterhosen und Schalenfüllformel
Die Schalen einer bestimmten Ebene werden in der folgenden Reihenfolge ausgefüllt:
1 elektronische Hülle: kann nicht mehr als 2 Elektronen enthalten.
Beispiel: In einem Heliumatom füllen 2 Elektronen die erste Hülle aus.
2 elektronische Hülle: kann nicht mehr als 8 Elektronen enthalten.
Beispiel: In einem Sauerstoffatom füllen 8 Elektronen die erste und zweite Hülle aus.
3 elektronische Hülle: kann nicht mehr als 18 Elektronen enthalten.
Beispiel: In einem Chloratom füllen 17 Elektronen die erste, zweite und dritte Hülle aus.
4 elektronische Hülle: kann bis zu 32 Elektronen enthalten.
Beispiel: In einem Kalziumatom füllen 20 Elektronen die ersten vier Schalen aus.
5 elektronische Hülle: kann bis zu 50 Elektronen enthalten.
Beispiel: In einem Iodatom füllen 53 Elektronen die ersten fünf Schalen aus.
Um die Gesamtzahl der Elektronen in einem Atom zu bestimmen, müssen Sie daher die Sequenznummer des Elements im Periodensystem oder die Anzahl der Protonen und Neutronen im Kern eines Atoms kennen.
