Valenzelektronen – ihre Bedeutung für chemische Bindungen 04:26 min

Valenzelektronen und chemische Bindungen

Hallo! Weißt du eigentlich, wie ein Atom aufgebaut ist. Es besteht aus Neutronen und Protonen im Kern und Elektronen in der wesentlich größeren Atomhülle. In diesem Video lernst du mehr über die Elektronen eines Atoms, wobei wir uns besonders die äußersten Elektronen ansehen wollen, die auch Valenzelektronen genannt werden. Aber was macht diese Elektronen so besonders?

Dazu schauen wir uns den Aufbau eines Atoms an. Um den Atomkern herum befinden sich die Elektronen. Die Elektronen sind jedoch nicht frei im Raum verteilt sondern befinden sich nur in bestimmten Abständen zum Atomkern, den so genannten Schalen. Jede Schale kann nur eine bestimmte Anzahl von Elektronen fassen. Die innerste Schale kann maximal nur 2 Elektronen aufnehmen. Jede weitere Schale der Hauptgruppenelemente kann hingegen maximal 8 Elektronen fassen. Doch besonders interessant ist die äußerste Schale eines Atoms. Auf dieser liegen nämlich die Außenelektronen, die sogenannten Valenzelektronen. Valenz bedeutet nichts anderes als “Bindung” - die Valenzelektronen sind also die Elektronen, die an der chemischen Bindung teilnehmen.

Doch was unterscheidet die Valenzelektronen von den anderen Elektronen? Sie sind für das chemische Verhalten der Elemente verantwortlich. Elemente mit gleicher Anzahl an Außenelektronen zeigen auch ähnliches Reaktionsverhalten, da bei chemischen Reaktionen immer nur die Elektronen der äußersten Schale Bindungen eingehen können. Die Elektronen der inneren Schalen nehmen nicht an Bindungen teil.

Die Anzahl der Außenelektronen eines jeden Atoms lassen sich ganz leicht im Periodensystem nachschauen. Dort sind nämlich alle Atome nach ihren Außenelektronen in Gruppen eingeteilt, die du sicherlich schon kennst. So haben alle Atome der ersten Hauptgruppe ein Außenelektron. Die Atome der zweiten Hauptgruppe besitzen zwei Außenelektronen. Du siehst, man kann nach der Zahl der Hauptgruppen die Außenelektronen der Atome ermitteln. Eine Ausnahme ist Helium. Es steht rechts oben im Periodensystem in der 8. Hauptgruppe. Es besitzt jedoch nur 2 Außenelektronen.

Die Perioden im Periodensystem geben dir dann an, auf welcher Schale du dich befindest. Ganz oben in der ersten Periode des Periodensystems befinden sich die Atome mit den Außenelektronen auf der 1. Schale. In der Periode darunter, der 2. Periode, beginnt eine neue, darüber liegende Schale auf der die Außenelektronen liegen.

So haben Lithium und Natrium beide nur ein Außenelektron, da sie in der 1. Hauptgruppe stehen, jedoch liegt beim Lithium das eine Außenelektron auf der 2. Schale und beim Natrium auf der 3. Schale.

Je nach Anzahl der Außenelektronen, beziehungsweise je nach Hauptgruppe, reagieren Atome dann ganz unterschiedlich miteinander. Atome innerhalb einer Gruppe jedoch, haben die selbe Anzahl an Außenelektronen und reagieren damit sehr ähnlich.

Die Elemente der ersten Hauptgruppe geben zum Beispiel ihr Außenelektron in Reaktionen bevorzugt ab und so bilden alle positive einwertige Kationen wie Li-plus und Na-plus.

Du hast nun gelernt, dass die Elektronen eines Atom sich auf bestimmten Schalen um den Atomkern herum kreisen und nicht unkontrolliert herumfliegen. Dabei hat jedes Atom seine eigene Anzahl an Elektronen. Besonders wichtig sind die Elektronen eines Atoms auf seiner äußersten Schale. Auf dieser trägt es die Außenelektronen, mit denen es Bindungen mit anderen Atomen eingeht.

Die Anzahl der Außenelektronen und der Schalen kannst du ganz leicht an den Hauptgruppen- und den Periodenzahlen ablesen. Alle Atome in einer Hauptgruppe besitzen dabei die gleiche Anzahl an Außenelektronen, wodurch sie alle sehr ähnlich reagieren.

Tschüss und bis zum nächsten mal!