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2.4 Bohr – Schalenmodell der Elektronenhülle

a) Ionisierungsenergien eines Neon-Atoms

Man hat herausgefunden, dass wohl nicht alle Elektronen "gleich" in der Hülle "verteilt" sind. Mit Hilfe von einem Experiment, in dem man nach und nach alle Elektronen von einem Neon-Atom entfernt kann man es nachweisen. 

 

b. Energiestufenschema (Neon-Atom)

Ein Neon-Atom könnte man mit der Elektronenverteilung wie folgt aufschreiben: 

02 04 03 ta energiestufenschema neon

c. Schalenmodell (Neon-Atoms)

Die Energiestufen lassen sich als konzentrischen Kugelschalen um den Kern veranschaulichen. Man erhält damit ein „Schalenmodell“ des Neonatoms (mit Lewis-Formel). Hinweis: Der Kern ist zusammengefasst. Eigentlich müsste man dort 10 Protonen und 10 Neutronen zeichnen, aber das macht die Sache nicht anschaulicher. Deshalb nur ein "Kern" mit der Ladung.

Die Elektronen sind verteilt "auf" den Schalen dargestellt, die kugelförmig den Bereich der Elektronen angeben. In der inneren Schale sind es zwei Elektronen in der äußeren Schale acht

 02 04 03 ta schalenmodell neon

Weitere Beispiele (Abbildungen aus der interaktiven Seite; ausführlichere Erklärungen siehe dort). 

Schalenmodell eines Aluminium-Atoms

 

Vergleich - Energiestufen vers. Schalenmodell eines Argon-Atoms

Energiestufen

Atomschalen

Vergleich Energiestufen vers Atomschalen

d) Postulate (= Grundannahmen) von Niels Bohr: 

1. Die Elektronen bewegen sich nur auf ganz bestimmten, genau definierten Bahnen (= Energiestufen, Energieschalen, Schalen) um den Atomkern. Die Elektronen bewegen sich nicht zwischen dieser Energiestufen. 

02 04 00 bohrsches schalenmodell - Siliciumatom

2. Jede Schale kann maximal 2 n² Elektronen aufnehmen

n = Schalennummer
n = 1, 2, 3, 4, ...
K, L, M, N, ... Schale

3. Für jede Bahn, auf der das Elektron den Atomkern umkreist, hat das Elektron eine bestimmte Energie. Auf der K-Schale (n = 1), die dem Atomkern am nächsten ist, kommt dem Elektron die geringste Energie zu.