Das Schalenmodell der Chemie einfach erklärt

Das Schalenmodell wird auch oft als das Bohrsche Atommodell (nach seinem Entwickler Niels Bohr) bezeichnet. Grob stimmt das, eigentlich ist das Schalenmodell aber die vereinfachte Darstellung der physikalischen Beschreibung, die Niels Bohr damals aufgestellt hat, mit der man im Alltag und im Unterricht besser arbeiten kann.
Es ist gleichzeitig auch eine Vereinfachung des Orbitalmodells. Das beschreibt die Realität einiger atomphysikalische Effekte noch besser und ist dementsprechend genauer, aber auch etwas schwieriger zu verstehen. Die Realität und Modelle unterscheiden sich immer ein bisschen, aber das ist in Ordnung, solange man das im Hinterkopf behält.

Aufbau der Atome

Kurze Auffrischung der Grundlagen: Atome bestehen aus dem Atomkern und der Elektronenhülle. Im Atomkern befinden sich Protonen und Neutronen, darum in der Elektronenhülle die Elektronen.
Hier kommt das Schalenmodell ins Spiel: Laut dem Modell besteht die Elektronenhülle aus unterschiedlichen Schalen, bis zu 7 Stück.

Die Anzahl der Elektronen im Atom

Die Menge der Elektronen im Atom ist genau so groß wie die Anzahl der Protonen im Kern. Die wiederum lässt sich an der Ordnungszahl im Periodensystem ablesen.
Ein Beispiel: Sauerstoff hat die Ordnungszahl 8, also 8 Protonen im Atomkern und dementsprechend auch 8 Elektronen in seiner Hülle.
Das Element Sauerstoff im Periodensystem
Die Hülle besteht aus bis zu 7 Schalen, die jeweils unterschiedlich viele Elektronen aufnehmen können. Es wäre zwar einfacher die Schalen mit 1, 2, 3 usw. zu benennen, aber in der Vergangenheit hat es sich etabliert, sie von innen nach außen mit den Buchstaben K, L, M, N, O, P und Q zu bezeichnen:
Schale Maximale Anzahl Elektronen
K 2
L 8
M 18
N 32
O 32
P 32
Q

32

 

Atome mit bis zu 18 Elektronen

Bei allen Elementen mit 18 oder weniger Elektronen im Atom werden die Schalen einfach von innen nach außen mit Elektronen befüllt, jeweils so viele wie in der Schale hinein passen:
Zwei Elektronen in die erste Schale, bis zu 8 in die zweite und 8 in die dritte Schale.

Atome mit mehr als 18 Elektronen

Bei Atomen mit mehr als 18 Elektronen wird es kompliziert und unregelmäßig. Entweder du schaust die Zuordnung nach (siehe unsere Linkliste unten) oder du weist die Elektronen entsprechend dieser Tabelle ihren Schalen zu:
 
Elektronen in Schale
1 bis 2 1
3 bis 8 2
9 bis 18 3
19 bis 20 4
21 bis 30 3
31 bis 36 4
37 bis 38 5
39 bis 48 4
49 bis 54 5
55 bis 56 6
57 5
58 bis 71 4
72 bis 80 5

Beispielhafte Atome und ihre Elektronen im Schalenmodell

Hier findest du eine Übersicht über einige Elemente, zu denen wir die Elektronenkonfiguration nach dem Schalenmodell einzeln aufgeführt haben: