ATOMBAU

I.  Einführung

II.  Atomkern

III.  Orbitale

IV.  Periodensystem

Gruppen - historisch

Moderne Erklärung

Allgemeine Regeln

Elektronegativität

Größe Atom / Ion

1. Wir vergleichen die Elektronenkonfigurationen

Li hat 3 Außenelektronen,
2 auf der inneren Schale (1s)
1 Valenzelektron auf der äußeren Schale (2s).

Li⁺ hat durch die Ionisation
1 Elektron weniger; das 2s-Elektron
fehlt durch die Ionisation.

Im Kation fehlt ein Elektron auf der äußersten Schale. Damit ist die Ausdehnung
der Elektronen nur bis zur 1. Schale. Das Kation ist kleiner.
Experimentelle Werte: Li 157 pm, Li⁺ 68 pm.

2. Wir betrachten nur die Elektronen der 2. Schale (die Valenzelektronen). Das Atom und das Anion haben in der inneren Schale eine ähnliche Situation.

O 6 Elektronen in der 2. Schale (2s- und 2p-Elektronen)

O^2- 2 Elektronen mehr in der 2. Schale.

Die 2 zusätzlichen Elektronen in Anion werden durch den Kern weniger stark angezogen. Im Atom haben wir ein Gleichgewicht zwischen 8 negativen Ladungen in der Elektronenhülle und 8 positiven Ladungen im Kern. Im Anion liegt ein Ungleichgewicht vor; 10 negative Ladungen in der Hülle und 8 positive Ladungen im Kern. Die negative Ladung kann sich weiter ausdehnen und das Anion ist größer als das Atom.
Experimentelle Werte: O 66 pm, O^2- 146 pm.

3. Der Vergleich ist etwas schwieriger. In beiden Ionen entsteht durch die Ionisation eine vollbesetzte 1. Schale (2 Elektronen) und vollbesetzte 2. Schale (8 Elektronen). Wir müssen die Anziehungskräfte durch den Kern vergleichen.

Im Na⁺ mit der Ordnungszahl 11 haben wir
im Kern 11 positive Ladungen

Im Al³⁺ mit der Ordnungszahl 13 haben wir
im Kern 13 positive Ladungen.

Auf die 10 Elektronen der 1. und 2. Schale wirken im Al³⁺ größere Anziehungskräfte. Die Elektronenbahnen rücken näher an den Kern. Al³⁺ sollte daher das kleinere Ion sein.
Na⁺ ist größer als Al³⁺.
Experimentelle Werte: Na⁺ 98 pm, Al³⁺ 45 pm.