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Start - Missionsziel:

Skizziere den Bau eines Lithium-Atoms!

Rutherfordsches Atommodell: Atomkern, Elektronen [1]

Du hast gerade im Jahre 1913 (unter Verwendung einer Zeitmaschine) mit Ernest Rutherford gesprochen, dem Begründer des Kern-Hülle-Modells. Er hat Dir erklärt, dass sich fast die gesamte Masse des Atoms in dem sehr kleinen Kern konzentriert und dass sich alle negativ geladenen Elementarteilchen - die Elektronen - in der sehr großen Hülle befinden.
Leider kann er sich die Verteilung der Elektronen in der Hülle aber nicht erklären!

Alle Elektronen direkt in den Kern hineinzeichnen | Erst mal mehr über das Nachfolgemodell erfahren

Einfache Untergliederung der Hülle

Bohrsches Atommodell: Beim Übergang des Elektrons von der 3. zur 2. Kreisbahn sendet das Atom ein Photon nur einer ganz bestimmten Energie aus. Die Hauptquanzenzahl n kennzeichnet die Hauptenergiestufen. [2]

Noch im Jahr 1913 reist Du nach Dänemark und sprichst mit Niels Bohr. Dessen verfeinertes Atommodell, das Schalenmodell unterteilt die Hülle in bestimmte Energiestufen bzw. Schalen, auf denen sich die Elektronen bewegen. In seiner ursprünglichen Form wurde es aus den Spektrallinien für das Element Wasserstoff bestimmt.

Beginne mit dem Bau des Atomkerns | Mit dem Bau der Hülle beginnen

Gesamtzahl der Elementarteilchen aus dem PSE

Aus dem online-Periodensystem ergibt sich für das Element Lithium (Elementsymbol: Li) die folgende Anzahl:

Symbol des Elementarteilchens	Anzahl	ergibt sich aus	Ort
p⁺	3×	Links unten dem Elementsymbol vorangestellte Protonenzahl	im Kern
n	4×	Links oben dem Elementsymbol vorangestellte Gesamtnukleonen¹zahl 7 - Protonenzahl 3	im Kern
Gesamt-e⁻	3×	Da ein Atom elektrisch neutral ist, genau gleich der Protonenzahl 3	in der Hülle

¹Nukleonen = Kernbausteine

Jetzt die Schalen zeichnen | Jetzt den Atomkern einzeichnen

Kernbausteine und noch unbesetzte Schalen

Schalenmodell des Li-Atoms noch völlig ohne Elektronen; die Gesamtladung würde noch +3 betragen

Die vier Neutronen dienen als Abstandhalter im Kern, um die Abstoßung der drei positiv geladenen Protonen zu verringern.
Ein Blick ins online-Periodensystem zeigt, dass bei Lithium die K- und die L-Schale (entsprechend den Hauptenergieniveaus mit n=1 und n=2) besetzt sind.

Zuerst die äußerste Schale besetzen | Zuerst die innere Schale besetzen

Besetzen der inneren Schalen

Schalenmodell des Li-Atoms noch ohne Valenzelektron; die Gesamtladung würde noch +1 betragen

Das Lernprogramm zur Elektronenbesetzung zeigt, dass die innerste Schale (K-Schale, Hauptenergieniveau n=1) nur mit maximal zwei Elektronen besetzt werden kann.

Noch Protonen im Kern hinzufügen | Noch Elektronen in der Hülle hinzufügen

Besetzen der Valenzschale

Vollständiges Schalenmodell des Li-Atoms.

Das noch fehlende Elektron liegt auf der äußersten Schale, hier der L-Schale (Hauptenergieniveau n=2).
Die äußerste mit Elektronen besetzte Schale wird auch als Valenzschale bezeichnet. Das auf der äußersten Schale liegende Valenzelektron bestimmt dann die chemischen Eigenschaften des jeweiligen Elements. Nur die Valenzelektronen sind an chemischen Bindungen beteiligt.
⇒ Aus der Hauptgruppennummer - hier I - geht (mit Ausnahme des Elements Helium He) direkt die Zahl der Valenzelektronen hervor.

Aus den Atomeigenschaften mögliche Bindungstypen ableiten | Spiel neu beginnen

Autor: Joachim Jakob Quizdidaktik.de
Lies jede Seite genau durch und entscheide Dich anschließend für eine der beiden Handlungsalternativen am Seitenende, bis das Ziel erreicht ist - Viel Erfolg!