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Das Schalenmodell strukturiert die Elektronenhülle in diskrete Energieniveaus, wobei die Valenzelektronen der äußersten Schale die chemische Reaktivität bestimmen, die über Symbole und Summenformeln präzise dargestellt wird.
Das Schalenmodell ist eine vereinfachte, aber für den MedAT essenzielle Vorstellung der Atomhülle. Man kann sich das Atom wie eine Zwiebel vorstellen: Der Kern sitzt im Zentrum, und die Elektronen bewegen sich auf konzentrischen Schalen um ihn herum. Jede Schale entspricht einem bestimmten Energieniveau. Je weiter eine Schale vom Kern entfernt ist, desto energiereicher sind die Elektronen, die sich dort aufhalten.
Die Schalen werden von innen nach außen mit Zahlen (Hauptquantenzahl n = 1, 2, 3...) oder Buchstaben (K, L, M, N...) bezeichnet. Die Kapazität einer Schale ist begrenzt. Die maximale Anzahl an Elektronen, die eine Schale aufnehmen kann, lässt sich mit der Formel 2n² berechnen. Demnach passen in die K-Schale (n=1) maximal 2 Elektronen, in die L-Schale (n=2) 8 Elektronen und in die M-Schale (n=3) theoretisch 18 Elektronen.
Besonders wichtig für die Chemie sind die Elektronen auf der äußersten Schale, die sogenannten Valenzelektronen. Die äußerste Schale selbst wird als Valenzschale bezeichnet. Diese Elektronen sind für die Ausbildung chemischer Bindungen verantwortlich. Atome streben in der Regel danach, ihre Valenzschale voll zu besetzen (meist 8 Elektronen), was als Oktettregel oder Edelgaskonfiguration bezeichnet wird.
Um chemische Sachverhalte kurz und präzise zu notieren, nutzen wir chemische Symbole. Ein Symbol besteht aus einem Großbuchstaben (z. B. C für Kohlenstoff) oder einem Groß- und einem Kleinbuchstaben (z. B. Na für Natrium). Die Ordnungszahl (Anzahl der Protonen) wird dabei links unten, die Massenzahl (Protonen + Neutronen) links oben am Symbol notiert.
Die Formelschreibweise (Summenformel) gibt an, aus welchen Elementen eine Verbindung besteht und in welchem Zahlenverhältnis diese zueinander stehen. Eine kleine Zahl rechts unten neben einem Symbol, der sogenannte Index, gibt die Anzahl der jeweiligen Atome in einem Molekül an. Steht dort keine Zahl, ist die '1' implizit gemeint (z. B. besteht H₂O aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom).
Klammern in Summenformeln werden verwendet, um Gruppen von Atomen zusammenzufassen, die als Einheit fungieren. Ein Index außerhalb der Klammer bezieht sich auf alle Atome innerhalb der Klammer. In Al₂(SO₄)₃ befinden sich also 2 Aluminiumatome, 3 Schwefelatome und 12 Sauerstoffatome (3 mal 4).
