Kugelwolkenmodell
Bei diesem vereinfachten Orbitalmodell geht man davon aus, dass die Elektronen kugelförmige Aufenthaltsräume um den Atomkern besetzen. Diese "Kugelwolken" können mit einem oder zwei Elektronen belegt werden.
1. Modellvorstellung am Beispiel ausgewählter Atome
Wasserstoff
Der Pfeil steht für das Elektron eines Wasserstoffatoms. Die grüne Kugel beschreibt den Bereich um den Atomkern, in dem das Elektron des Wasserstoffatoms mit 99% Wahrscheinlichkeit anzutreffen ist.
Helium
Die Kugelwolke ist ist mit zwei Elektronen belegt. Die Elektronen unterscheiden sich in ihrem "Drehsinn".
Lithium
Die Kugelwolke des tiefsten Energieniveaus ist mit zwei Elektronen voll besetzt. Das dritte Elektron des Lithium belegt eine neue Kugelwolke, die weiter vom Atomkern entfernt ist.
In der zweiten Periode erweitert sich der Raum (Aufenthaltsbereich der Kugelwolken) so, dass insgesamt vier weitere Platz haben.
Kohlenstoff
Da die Elektronen einerseits von den Protonen im Atomkern angezogen werden, sich andererseits aber die Elektronen gegenseitig abstoßen werden Kugelwolken eines Hauptenergieniveaus zunächst einfach besetzt.
Stickstoff
Eine Kugelwolke ist mit zwei Elektronen doppelt besetzt.
Arbeitsblatt zum Üben des Kugelwolkenmodells (Word-Datei, 116 KB)
2. Modellversuch zur Anordnung von Kugelwolken
Mit Rundmagneten kann man einen Modellversuch zur Anordnung der Kugelwolken als Ergebnis von Abstoßung und Anziehung durchführen. Bei den oberen beiden Bildern ist die Orientierung der Magnete außen identisch, daher stoßen sie sich maximal ab.
3. Abbildungen zum Kugelwolkenmodell
Die PowerPoint-Datei bietet neben Abbildungen von Atomen und Molekülen auch Animationen zum Elektronengasmodell der Metallbindung und zur Verformung von Metallen. Die Abbildungen sind gedacht zur Projektion mittels Beamer oder zum Ausdrucken von Folien. Sie ist so angelegt, dass mittels Kopieren und Einfügen ganz einfach eigene Modelle gezeichnet werden können. Siehe dazu Folie "Bastelbogen".
Zum Download (Powerpoint-Datei 1MB)