Wie war das noch - Schulwissen neu aufpoliert
in der Tabelle steht das Element Fluor, es hat die Eigenschaft, die Elektronen anderer Atome an sich zu ziehen. Diese Eigenschaft nimmt in der Tabelle nach unten und nach links ab.
PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE
Ganz unten links steht das Element Francium, ein radioaktives und kurzlebiges Metall. Seine Atome haben besonders wenig Lust, andere an sich zu ziehen. Im Gegenteil: Sie geben gern Elektronen ihrer äußeren Schale an andere ab. Solche Atome nennt man energiearm. Man kann sie mit einem schwachen Menschen vergleichen, der im Bett liegt und sagt: »Nimm dir, was du willst, du kannst alles von mir haben.«
Außer den 93 natürlichen Elementen gibt es 25 künstlich hergestellte. Man erzeugt sie, indem man mit dem Atom eines schon bestehenden Elements das Atom eines anderen beschießt. Dabei kommt es zu einer Verschmelzung, bei der ein neues Element entsteht.
Um ein neues Element zu schaffen, braucht man eines, das bereits existiert? »Das gilt ja nicht«, könnte man dazu sagen – aber die Fachleute sehen das anders. Sie freuen sich, wenn es ihnen gelungen ist, ein neues Element herzustellen und ihm einen Namen zu geben. Selbst wenn es nur für ein paar tausendstel Sekunden existiert und dann wieder zerfällt.
Im Periodensystem haben Elemente einer Gruppe ähnliche Eigenschaften, weil sie dieselbe Elektronenzahl auf ihrer äußeren Schale besitzen. Diese äußere Schale nennt man Valenzschale.
Wenn sich bei einem Element in der Atomhülle die Zahl seiner Neutronen ändert, dann entsteht ein Abkömmling dieses Elements: ein Isotop (Mehrzahl: Isotope). Auch die Zahl der Elektronen kann sich verändern, dann entsteht ein Ion (Mehrzahl: Ionen).
Atome sind wie Menschen – sie suchen Kontakt
Niemand ist gern auf Dauer allein. Das gilt auch für Atome. Sie kommen praktisch nie vereinzelt vor, sondern fast immer in Kombinationen. (Es gibt eine Ausnahme, die Edelgase, zu denen wir gleich kommen.)
Der Kontakt zu anderen Atomen geschieht nicht zufällig oder nach Lust und Laune. Sondern nach der sogenannten Oktettregel (griechisch: okto = 8).
Das heißt: Die Atome versuchen, auf ihrer äußeren Schale möglichst acht Elektronen zu besitzen. Das mögen sie – und wenn sie sich nicht in diesem Zustand befinden, dann streben sie ihn an. Allerdings nur, wenn sie, da sie ja eigentlich zur Bequemlichkeit neigen, einen entsprechenden Anstoß bekommen. Denn um ein Elektron aus der Hülle seines Atoms zu lösen, ist Energie nötig. Zum Beispiel in Form von Hitze oder Druck.
Warum wollen die meisten Atome unbedingt acht Elektronen auf ihrer Außenschale haben? Wären sie Menschen, dann könnte man sagen: weil sie Vorbildern nacheifern. Weil sie so sein wollen wie Stars, deren Schönheit man bewundert.
Tatsächlich gibt es solche Promis unter den Atomen, die stolze acht Elektronen auf ihrer äußeren Schale besitzen: Es sind die Edelgase. Schon ihr Name klingt, als seien sie etwas Besonderes: Sie sind die einzigen Atome, die in der Natur allein existieren, also nicht in Kombinationen mit anderen. Das Element Radon zum Beispiel kommt in der Luft von Höhlen und Bergstollen vor; hier enthält ein Liter Luft manchmal nur tausend einzelne Radon-Atome! Das sind extrem geringe Spuren – selbst ein winziger Wassertropfen enthält Milliarden von Milliarden mal so viel Atome. Die Edelgase schielen also nicht nach anderen, sondern kommen allein zurecht und ruhen in sich selbst. Die Außenschalen ihrer Atome sind mit der höchstmöglichen Elektronenzahl besetzt (wie gesagt: acht, nur bei Helium sind es zwei). Und genau das wollen die anderen Atome auch erreichen. Diesen Idealzustand nennt man Edelgaszustand oder Edelgaskonfiguration.
Um die Oktettregel zu erfüllen, kann die äußere Schale eines Atoms entweder Elektronen an ein anderes Atom abgeben oder welche aufnehmen. Metall-Atome geben Elektronen ab, Nichtmetall-Atome nehmen welche auf – und zwar so viele, dass sie am Ende die angestrebten acht Elektronen in der äußeren Schale besitzen. Die Metall-Atome haben dann zwar
Elektronen verloren, sind aber trotzdem zufrieden – sie besaßen vorher ohnehin nur wenige Elektronen, und da fällt es ihnen nicht so schwer, auf diese wenigen auch noch zu verzichten.
Gibt ein Atom Elektronen ab, dann besitzt es anschließend mehr Protonen (positiv geladene Teilchen) im Kern als Elektronen (negativ geladene Teilchen) auf der Schale. Durch diesen Überschuss wird das Atom zu einem positiv geladenen
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