Was ist ein Atommodell?

Allgemein gesagt eine Vorstellung, wie diese sinnlich nicht erfahrbaren, submikroskopischen Materiebausteine aufgebaut sind. In der modernen Wissenschaft handelt es sich dabei in der Regel um mathematische Formeln und Gleichungssysteme, doch es gibt auch recht anschauliche Formulierungen, die der Wahrheit recht nahe kommen.

Für die Chemie und die chemische Bindung genügt oft das Atommodell des dänischen Physikers Niels Bohr (1885–1962). Ihm zufolge bestehen Atome aus einem Kern, der von Elektronen umkreist wird, so wie die Sonne von den Planeten. Dieses Modell lässt sich aber nicht in Einklang mit der Quantenmechanik bringen und wurde daher durch das sog. Schalenmodell ersetzt. Dabei werden nicht mehr die Aufenthaltsorte einzelner Elektronen betrachtet. An deren Stelle treten den Atomkern umgebende Schalen und Unterschalen, in denen sich von innen nach außen immer mehr Elektronen befinden können.

Der wichtigste Grundsatz des Schalenmodells ist, dass bei aufeinanderfolgenden chemischen Elementen (also zunehmender Kernladungszahl) die Schalen von innen nach außen gefüllt werden. Das bedeutet, dass bei den Elementen Wasserstoff und Helium, die ein bzw. zwei Elektronen besitzen, nur die innerste Schale gefüllt ist, welche zwei Elektronen aufnimmt. Die nächsten Schalen können dann bereits 8, 18 und 32 negative Ladungsträger enthalten. Die am weitesten außen sitzenden Elektronen sind gewöhnlich diejenigen, welche die chemischen Bindungen bewirken, man bezeichnet sie auch als »Valenzelektronen«.