Die Atomhülle und das Schalenmodell einfach erklärt
In diesem Text zeigen wir dir den Aufbau der Hülle des Atoms und erklären die wichtigsten Begriffe zu diesem Thema.
Was ist die Atomhülle?
Die Atomhülle eines Atoms besteht aus negativ geladenen Elektronen. Wie viele Elektronen sich in der Hülle befinden, hängt von der Anzahl der Protonen im Kern ab. Es befinden sich nämlich genauso viele negativ geladene Elektronen in der Atomhülle wie positiv geladene Protonen im Atomkern. Dadurch ist ein Atom insgesamt ungeladen. Da die Anzahl der Protonen und Elektronen identisch ist, gibt die Ordnungszahl (Kernladungszahl eines Atoms) im Periodensystem $(PSE)$ sowohl die Anzahl der Protonen als auch die Anzahl der Elektronen an. Die Elektronen beeinflussen die Masse eines Atoms kaum. Sie machen lediglich $0,1$% der gesamten atomaren Masse aus.
Beispiel
Beispiel
Helium $(He)$ hat die Ordnungszahl 2. Das bedeutet, dass ein Atom dieses Elements 2 Protonen und 2 Elektronen besitzt.
Ionen
Die Elektronen eines Atoms umkreisen ihren Kern auf bestimmten Bahnen. Wie dies genau zu verstehen ist, werden wir im Laufe dieses Textes näher erläutern.
In einigen Fällen unterscheidet sich die Anzahl der Protonen ($p^+$) und Elektronen ($e^-$) in einem Atom. Das bedeutet, dass es ein Ungleichgewicht der Ladung gibt. Sind mehr Elektronen als Protonen vorhanden, dann ist das Atom negativ geladen. Man spricht hierbei auch von einem Elektronenüberschuss. Sollte jedoch die Anzahl der Protonen überwiegen, dann verfügt das Atom über eine positive Ladung (Elektronenmangel).
Merke
Merke
Liegt ein Unterschied zwischen der Anzahl der Elektronen und der Protonen vor, so nennt man das Atom auch $Ion$.
- Über 700 Lerntexte & Videos
- Über 250.000 Übungen & Lösungen
- Gratis Nachhilfe-Probestunde
Das Schalenmodell
Um zu verstehen, wie die Atomhülle neutraler (ungeladener) Atome aufgebaut ist, schauen wir uns an, wie sich die Elektronen in der Atomhülle verteilen. Die Elektronen bewegen sich nicht beliebig um den Atomkern. Durch die positiv geladenen Protonen im Inneren des Atoms (Atomkern) werden die Elektronen, die eine negative Ladung haben, angezogen. Je näher sich ein Elektron um den Kern bewegt, desto stärker ist diese Anziehung. Dabei fällt auf, dass einige Elektronen stärker angezogen werden, als andere. Das bedeutet, dass die Elektronen unterschiedlich weit vom Kern entfernt sind.
Wenn man die Laufbahnen der Elektronen betrachtet, lassen sich diese sehr gut mittels Schalen verdeutlichen, die sich um den Kern befinden.

Wie diese Grafik zeigt, existieren mehrere Schalen um den Atomkern (hier: rot). Die innerste Schale trägt den Kennbuchstaben $K$. Jede weitere Schale ist dann mit fortlaufenden Buchstaben des Alphabets (L, M, N, usw.) betitelt. In jeder Schale gibt es eine maximale Anzahl an Elektronen. Für die K-Schale sind das zwei Elektronen.
Beispiel
Beispiel
Bei einem Heliumatom, das genau zwei Elektronen $(e^-)$ besitzt, ist demnach die K-Schale vollständig gefüllt.
In die L-Schale passen höchstens acht Elektronen bis sie gefüllt ist und für die M-Schale beträgt die Maximalzahl 18 Elektronen. Hierfür kann man sich eine einfache Formel merken, mit deren Hilfe du die maximale Anzahl der Elektronen einer Schale leicht erschließen kannst.
Merke
Merke
Als Faustformel für die maximale Anzahl der Elektronen in einer Schale kann man sich merken:
Wenn $z$ für die maximale Anzahl der Elektronen einer Schale und $n$ für die Schalennummer (K=1, L=2, usw.) steht, dann gilt:
$z = {2}\cdot{n}^2$
Daraus folgt für unsere Schalen:
$K: {2}\cdot{1}^2 = 2e^- $
$L: {2}\cdot{2}^2 = 8e^-$
$M: {2}\cdot{3}^2 = 18e^-$
$N: {2}\cdot{4}^2 = 32e^-$
Das Befüllen der Schalen
Schauen wir uns den Umgang mit dieser Formel einmal praktisch anhand zwei verschiedener Elemente an: Das Neon – Atom (Ne) hat die Ordnungszahl 10. Das bedeutet, dass sich in der Atomhülle insgesamt 10 Elektronen befinden. Doch wie verteilen sich diese auf die Schalen? Die K – Schale kann gemäß der obigen Formel lediglich zwei Elektronen aufnehmen $( 2\cdot 1^2 = 2)$. Nachdem diese dann vollständig gefüllt ist, werden die restlichen Elektronen auf die weiteren Schalen verteilt. Wenden wir die Formel auf die zweite Schale (L-Schale) an, dann kannst du feststellen, dass in diese acht Elektronen passen und sich somit alle übrigen Elektronen in dieser Schale befinden. Du siehst also, dass im Fall von Neon zwei Schalen vorhanden sind die beide mit der maximalen Anzahl an Elektronen gefüllt sind.
Merke
Merke
Beim Befüllen der Schalen mit Elektronen wird immer von der K - Schale an aufwärts begonnen.
Wenn du dir als weiteres Beispiel das Sauerstoffatom (O, Ordnungszahl 8) anschaust, stellst du fest, dass sich hier 8 Elektronen auf die Schalen verteilen. Da sich in der K – Schale, wie du jetzt ja schon weißt, zwei Elektronen befinden, bleiben für die zweite Schale (L) nur noch sechs Elektronen übrig. Du siehst also, dass die Schalen nicht bei jedem Atom vollständig gefüllt sind.
Valenzelektronen
Die Elektronen in der äußersten Schale nennt man Außenelektronen oder auch Valenzelektronen. Welche chemische Eigenschaft ein Atom besitzt, hängt fast ausschließlich von der Anzahl der Valenzelektronen ab. Daher hat man diese zu Gruppen zusammengefasst.
Elektronenschalen, Valenzelektronen und das Periodensystem
Die folgende Abbildung zeigt dir, wie man die einzelnen Atomsorten eingeteilt hat.

Anhand der Anzahl der Valenzelektronen sind die Elemente in sogenannte Hauptgruppen eingeteilt worden. So bedeutet es zum Beispiel, dass ein Atom eines Elements aus der III. Hauptgruppe, drei Elektronen auf der äußersten Schale besitzt. Die einzige Ausnahme findet sich beim Heliumatom, das sich in der VIII. Gruppe befindet, jedoch nur die K – Schale mit zwei Außenelektronen befüllt hat.
Neben den Hauptgruppen ist das Periodensystem (siehe Grafik oben) auch in verschiedene Perioden unterteilt. In jeder Periode befinden sich Atome von Elementen, die die gleiche Anzahl an Schalen haben. Wie du siehst, haben zum Beispiel alle Elemente der II. Periode zwei Schalen (K und L).
Jetzt weißt du, wie sich die Atomhülle der Elemente zusammensetzt und wie sich die Anordnung im Periodensystem ergibt. Dein neues Wissen kannst du jetzt gerne mit unseren Übungen austesten. Dabei wünsche ich dir viel Spaß und Erfolg!
Teste dein Wissen!
Die Elektronen eines Atoms werden bei der Berechnung der Masse nicht bzw. kaum berücksichtigt. Wie ist dieser Umstand zu begründen?
Du hast einen Stoff vorliegen, der sich in der vierten Hauptgruppe befindet und in der dritten Periode. Wie viele Elektronen hat ein Atom dieses Stoffes insgesamt in seiner Hülle?
Welches Paar ist richtig?
Welche Eigenschaft(en) besitzen alle Atome der Elemente einer Hauptgruppe?
Mit wenigen Klicks die passenden Aufgaben und Lösungen zum Üben und Selbst-Lernen finden.
Weitere Erklärungen & Übungen zum Thema












Hol dir Hilfe beim Studienkreis und frag einen Lehrer!
Du benötigst häufiger Hilfe in Chemie? Dann vereinbare einen Termin bei einem Lehrer unserer Chemie Online-Nachhilfe und verbessere deine Chemie-Kenntnisse.
- Zum Wunschtermin
- Online-Einzelgespräch
- Geprüfte Nachhilfelehrer
Du möchtest lieber einen Lehrer der Chemie-Nachhilfe aus deiner Stadt im persönlichen und direkten Gespräch fragen? Dann vereinbare einen Termin in einer Nachhilfeschule in deiner Nähe.
- Zum Wunschtermin
- In deiner Stadt
- Geprüfte Nachhilfelehrer
- Nachhilfe Berlin
- Nachhilfe München
- Nachhilfe Nürnberg
- Nachhilfe Köln
- Nachhilfe Düsseldorf
- Nachhilfe Dortmund
- Nachhilfe Hamburg
- Nachhilfe Hannover
- Nachhilfe Bremen
- Nachhilfe Leipzig
- Nachhilfe Dresden
Standort nicht gefunden? Rund 1000 Nachhilfe-Standorte bundesweit!
Nachhilfe gesucht
Du möchtest mehr Aufgaben? Zugriff auf alle Aufgaben erhältst du im Studienkreis Lernportal.
- Über 250.000 Übungsaufgaben
- 700 Lernvideos
- Original-Abi-Klausuren
Unsere Kunden über den Studienkreis
Wir sind durchgehend für dich erreichbar

Jetzt registrieren und direkt kostenlos weiterlernen!
Dein Gratis-Lernpaket:
- Lern-Bibliothek: 1 Tag Gratis-Zugang
- Hausaufgaben-Soforthilfe: 15 Gratis-Minuten
- Nachhilfe-Probestunden gratis
Schon registriert? Hier einloggen

Jetzt registrieren und Lehrer sofort kostenlos im Chat fragen.
Dein Gratis-Lernpaket:
- Hausaufgaben-Soforthilfe: 15 Gratis-Minuten
- Nachhilfe-Probestunden gratis
- Lern-Bibliothek: 1 Tag Gratis-Zugang
Schon registriert? Hier einloggen

Jetzt registrieren und kostenlose Probestunde anfordern.
Dein Gratis-Lernpaket:
- Nachhilfe-Probestunden gratis
- Hausaufgaben-Soforthilfe: 15 Gratis-Minuten
- Lern-Bibliothek: 1 Tag Gratis-Zugang
Bereits registriert? Hier einloggen