3. Die Elektronenhülle und die chemische Bindung

Wie bereits erwähnt, kreisen die Elektronen in Schalen um den Kern und bilden die  Hülle des Atoms. Vor allem diese Hülle ist es, die für die Chemie, die Biochemie und die Physiologie interessant ist, da sich dort die Reaktionen abspielen die weiter unten noch besprochen werden, während der Atomkern praktisch unbeinflusst bleibt. Aus dem Periodensystem kann man die Zahl der Elektronen in der äußersten Schale sowie die Anzahl der Schalen die ein Element besitzt ablesen.

Elemente die in vertikaler Reihe untereinander stehen (z.B.: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr = Gruppe 1) werden Gruppen genannt. Die Elemente der Gruppen 1 und 2 sowie 13-18 werden Hauptgruppen genannt, alle anderen als Nebengruppen. Elemente der ersten Gruppe enthalten 1 Elektron in der äußersten Schale, die der zweiten Gruppe 2, die der 13. Gruppe (= dritte Hauptgruppe)  drei, der 14. Gruppe 4 usw. bis zur 18. Gruppe, die 8 Elekronen in der äußersten Schale enthalten. Elemente die horizontal nebeneinander stehen ( Li, Be, B, C, N, O, F, Ne = 2. Periode) werden Perioden genannt. Sie gibt die Zahl der mit Elektronen besetzten Schale an.Die oben genannte zweite Periode gibt also Elemente an, die zwei Schalen besitzen.

 

Dabei gilt die Regel, das die Atome stets das Bestreben haben, eine edelgasähnliche Elekronenhülle zu bilden. Edelgase sind die Elemente der 18. Gruppe (He: Helium, Ne: Neon, Ar: Argon, Kr: Krypton, Xe: Xenon, Rd: Radon) und allesamt - wie der Name Edelgas bereits andeutet - Gase. Außer dem Helium, das in der äußersten Hülle 2 Elektronen besitzt, haben alle anderen Edelgase acht Elektronen in der äußersten Hülle. Dies stellt den für Atome stabilsten und energieärmsten Zustand dar. Edelgase kommen somit nur einatomig vor, das heisst sie verbinden sich, im Gegensatz zu allen anderen Elementen, nicht mit anderen Atomen. Alle anderen Atome ausser den Edelgasen haben also das bestreben irgendwie acht Elektonen in ihre äußerste Schale zu bekommen. Dies erreichen sie durch verschiedene Bindungsarten:

 

  • Die Ionenbindung (Elektronen werden abgegeben oder aufgenommen)
  • Die Atombindung (Elektronen werden gemeinsam geiteilt)
  • Die metallische Bindung

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