Elektronenkonfiguration Kupfer

Yoshee · Anmeldungsdatum: 03.10.2006 Beiträge: 15

Hallo,
wenn ich alles richtig verstanden habe, hat Kupfer in der dritten "Schale" 18 Elektronen, aber nur ein Valenzelektron(vierte Schale). Elektronen stoßen sich gegenseitig ab!? Wie ist das physikalisch zu erklären, eigentlich müssten sie doch den gößtmöglichen Abstand waren, also in die äußere Schale "wandern"? Es geht mir bei dieser Frage nicht um Kupfer, sondern ums Prinzip, aber kupfer ist ein mir bekanntes Beispiel hiefür.
danke schonmal
Yoshee

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Umgekehrt werden sie aber vom Kern angezogen. Wenn ein Kern z. B. 29 positive Elementarladungen hat und erst 28 Elektronen um den Kern kreisen, dann sieht ein 29-stes Elektron insgesamt immer noch eine postitive Ladung, zumindest aus der Entfernung.
Reicht das schon als qualitative Erklärung?

Gruß
Marco

Yoshee · Anmeldungsdatum: 03.10.2006 Beiträge: 15

Gut, da hätte ich eigentlich ach selbst drauf kommen müssen.... Haue / Kloppe / Schläge

Dann frag ich mich jetzt allerdings, warum das bei manchen Elementen nicht so ist!? Denn viele Elemente sind ja so konfiguriert, dass immer 8 Elektonen in einer Schale sind. Hat das was mit den Hauptguppen zu tun?(Sorry für meine blöden Fragen, aber es intressiert mich halt...)

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die Schalen sind bei allen Elementen dieselben. Sie sind je nach Element voll oder leer, oder teilweise gefüllt, je nachdem wieviele Elektronen das Element hat.

Die dem Atomkern nächste Schale bietet Platz für 2 Elektronen, die zweite Schale ist etwas weiter weg und hat Platz für 8 Elektronen, die dritte hat Platz für 18 Elektronen, etc.

Und weil die Elektronen umso mehr vom positiven Atomkern angezogen werden, je näher sie am Atomkern dran sind, sind die Plätze in den tiefsten Schalen die besten (energetisch günstigsten). Also füllen die Elektronen die Schalen von innen her auf.

Yoshee · Anmeldungsdatum: 03.10.2006 Beiträge: 15

Also bei Kalium ist das zum beispiel nicht so, dort gilt 2-8-8-1. Warum, bzw. warum nicht bei Kupfer?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ah, okay, das wird nun schon ein bisschen spezieller, da müssen wir ein bisschen genauer hinschauen:

Eine Hauptschale besteht aus "Unterschalen", sogenannten Orbitalen.

In den sogenannten s-Orbitalen einer Hauptschale ist Platz für 2 Elektronen, in den sogenannten p-Orbitalen ist Platz für 6 Elektronen, und in den sogenannten d-Orbitalen ist Platz für 10 Elektronen.

Die s-Orbitale der vierten Hauptschale liegen so tief, dass sie energetisch ähnlich günstig sind wie die d-Orbitale der dritten Hauptschale. Darum kommt es vor, dass die Reihenfolge, in der die Orbitale von Elektronen besetzt werden, in manchen Fällen leicht von der Hauptschalenreihenfolge abweicht:

Im Kaliumatom wird zuerst das 4s-Orbital besetzt, während das 3d-Orbital im Kaliumatom leer bleibt.

Beim Kupfer dagegen wird das 3d-Orbital voll besetzt, und das 4s-Orbital im Kupfer enthält ein einziges Elektron (offenbar ist es für das Kupferatom energetisch ein kleines bisschen günstiger, ein ganz gefülltes 3d-Orbital zu haben als ein ganz gefülltes 4s-Orbital).