Außenelektronen / Valenzelektronen

Den Außenelektronen - oft auch Valenzelektronen genannt - kommt in der Chemie eine ganz besondere Bedeutung zu: Sie sind für chemische Reaktionen / Bindungen äußerst wichtig. In diesem Artikel zu den Grundlagen der Chemie erklären wir euch auf einfache Art und Weise, was es mit den Außenelektronen bzw. Valenzelektronen auf sich hat.

Viele Schüler verstehen nicht, wie chemische Bindungen überhaupt ablaufen. Ein Grund dafür ist oft fehlendes Wissen über die so genannten Außenelektronen eines Atoms. Genau diesen widmen wir uns in diesem Artikel. Ich werde einige für diesen Artikel benötigte Grundkenntnisse gleich noch einmal zusammen fassen. Wer sich damit noch schwer tut, dem hilft unter Umständen noch ein Blick in die folgenden Artikel:

• Das Periodensystem der Elemente
• Das Rutherford Atommodell
• Das Bohrsche Atommodell

Was sind Außenelektronen / Valenzelektronen?

Um die Begriffe Außenelektron bzw. Valenzelektron verstehen zu können, folgt erst einmal eine kleine Erinnerung samt Beispiel: Die Wissenschaftler Rutherford und Bohr haben bahnbrechende Erkenntnisse zum Aufbau eines Atoms geliefert. Dabei wurde in dem Atommodell von Bohr bereits von so genannten Schalen gesprochen, auf denen Elektronen Platz finden. Es stellte sich noch die Frage, wie viele Elektronen auf den jeweiligen Schalen Platz haben. Die folgende Tabelle beantwortet diese Frage:

• 1. Schale: 2 Elektronen
• 2. Schale: 8 Elektronen
• 3. Schale: 18 Elektronen
• 4. Schale:  32 Elektronen

Am Beispiel des Natriums (Na) wollen wir die Elektronenverteilung auf die Schalen aufzeigen. Aus dem Periodensystem der Elemente (Periodensystem anzeigen) liest man bei Natrium links oben die Zahl 11 ab. Dies bedeutet:

• Die 11 Elektronen versuchen möglichst dicht am Atomkern zu kreisen
• Die K-Schale wird voll besetzt (2 Elektronen), es verbleiben 9 Elektronen
• Die L-Schale wird voll besetzt (8 Elektronen), es verbleibt 1 Elektron
• Die M-Schale wird mit einem Elektron besetzt

Die äußerste Schale, die durch Elektronen besetzt wurde, war in diesem Beispiel die M-Schale. In dieser findet sich ein Elektron. Dies bedeutet: Es gibt ein Außenelektron. Alle Elektronen, die sich in der äußersten Schale eines Atoms befinden werden als Außenelektronen bezeichnet!

Zwei wichtige Anmerkungen: Wir betrachten hier nur Elemente der Hauptgruppen und keine Übergangsmetalle! Das Beispiel von eben zeigt zudem, dass die äußerste Schale nicht immer komplett gefüllt wird.

Außenelektronen erkennen leicht gemacht

Es gibt einen ganz einfach Weg, die Anzahl der Außenelektronen in Erfahrung zu bringen.  Schnappt euch dazu das Periodensystem der Elemente (Periodensystem anzeigen) und schaut auf die Zahl der Hauptgruppe. Das ist die Zahl, welche oben am Periodensystem in römischen Zahlen steht. Das I ist die Hauptgruppe 1, das II die Hauptgruppe 2, III die Hauptgruppe 3 .... und VIII die Hauptgruppe 8. Die Zahl der Hauptgruppe entspricht der Anzahl der Außenelektronen. Beispiel: Kohlenstoff steht in der Hauptgruppe Nr. 4, hat somit 4 Außenelektronen.

Es wäre noch anzumerken, dass es zwei verschiedene Schreibweisen gibt, um die Anzahl der Außenelektronen darzustellen. Bei der ersten Schreibweise wird für jedes Außenelektron ein Punkt geschrieben. Bei der zweiten Schreibweise gibt es ebenfalls Punkte, jedoch werden zwei Punkte zu einem Strich zusammengefasst. Ihr solltet beide Schreibweisen kennen! Schaut euch die folgende Liste an und vergleicht diese mit dem Periodensystem der Elemente.

[ Diese Grafik wird zur Zeit überarbeitet ]

Links:

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