Valenzelektronen jedes Elements

Die Elektronen der äußersten Schale, die Gruppenregel, mit der man sie vorhersagt, und wo sie versagt.

Valenzelektronen sind die Elektronen der äußersten Schale, die einzigen, die wirklich Chemie betreiben. Der ganze Charakter eines Atoms lässt sich darauf zurückführen, wie viele es hat und wie viele ihm zur vollen Schale fehlen: Natrium hat eines, das es gern loswerden würde, und Chlor fehlt eines, das es sich von Natrium holt. Daraus entsteht Kochsalz.

Die Gruppenregel

Bei Hauptgruppenelementen liefert die Spaltennummer die Antwort direkt: Gruppe 1 und 2 haben 1 beziehungsweise 2 Valenzelektronen, und von Gruppe 13 bis 18 zieht man zehn von der Gruppennummer ab. Gruppe 16 hat 6, Gruppe 17 hat 7 und Gruppe 18 hat 8 — eine volle Schale, weshalb Edelgase so reaktionsträge sind.

Wo sie versagt

Im d- und f-Block liegen die äußeren s-Elektronen und die inneren d- oder f-Elektronen energetisch so nah beieinander, dass es vom jeweiligen Reaktionspartner abhängt, wie viele an der Bindung teilnehmen. Statt einer Zahl, die ohnehin erklärt werden müsste, kennzeichnet diese Tabelle sie als „variabel" und zeigt stattdessen die Konfiguration.

Valenzelektronen jedes Elements
#	Periodensystem	Valenzelektronen	Außenkonfiguration	Gruppe	Schalen
1	HWasserstoff	1	1s¹	1	1
2	HeHelium	2	1s²	18	2
3	LiLithium	1	2s¹	1	2, 1
4	BeBeryllium	2	2s²	2	2, 2
5	BBor	3	2s² 2p¹	13	2, 3
6	CKohlenstoff	4	2s² 2p²	14	2, 4
7	NStickstoff	5	2s² 2p³	15	2, 5
8	OSauerstoff	6	2s² 2p⁴	16	2, 6
9	FFluor	7	2s² 2p⁵	17	2, 7
10	NeNeon	8	2s² 2p⁶	18	2, 8
11	NaNatrium	1	3s¹	1	2, 8, 1
12	MgMagnesium	2	3s²	2	2, 8, 2
13	AlAluminium	3	3s² 3p¹	13	2, 8, 3
14	SiSilicium	4	3s² 3p²	14	2, 8, 4
15	PPhosphor	5	3s² 3p³	15	2, 8, 5
16	SSchwefel	6	3s² 3p⁴	16	2, 8, 6
17	ClChlor	7	3s² 3p⁵	17	2, 8, 7
18	ArArgon	8	3s² 3p⁶	18	2, 8, 8
19	KKalium	1	4s¹	1	2, 8, 8, 1
20	CaCalcium	2	4s²	2	2, 8, 8, 2
21	ScScandium	variabel	4s² 3d¹	3	2, 8, 9, 2
22	TiTitan	variabel	4s² 3d²	4	2, 8, 10, 2
23	VVanadium	variabel	4s² 3d³	5	2, 8, 11, 2
24	CrChrom	variabel	3d⁵ 4s¹	6	2, 8, 13, 1
25	MnMangan	variabel	4s² 3d⁵	7	2, 8, 13, 2
26	FeEisen	variabel	4s² 3d⁶	8	2, 8, 14, 2
27	CoCobalt	variabel	4s² 3d⁷	9	2, 8, 15, 2
28	NiNickel	variabel	4s² 3d⁸	10	2, 8, 16, 2
29	CuKupfer	variabel	4s¹ 3d¹⁰	11	2, 8, 18, 1
30	ZnZink	variabel	4s² 3d¹⁰	12	2, 8, 18, 2
31	GaGallium	3	4s² 3d¹⁰ 4p¹	13	2, 8, 18, 3
32	GeGermanium	4	4s² 3d¹⁰ 4p²	14	2, 8, 18, 4
33	AsArsen	5	4s² 3d¹⁰ 4p³	15	2, 8, 18, 5
34	SeSelen	6	4s² 3d¹⁰ 4p⁴	16	2, 8, 18, 6
35	BrBrom	7	4s² 3d¹⁰ 4p⁵	17	2, 8, 18, 7
36	KrKrypton	8	4s² 3d¹⁰ 4p⁶	18	2, 8, 18, 8
37	RbRubidium	1	5s¹	1	2, 8, 18, 8, 1
38	SrStrontium	2	5s²	2	2, 8, 18, 8, 2
39	YYttrium	variabel	5s² 4d¹	3	2, 8, 18, 9, 2
40	ZrZirconium	variabel	5s² 4d²	4	2, 8, 18, 10, 2
41	NbNiob	variabel	5s¹ 4d⁴	5	2, 8, 18, 12, 1
42	MoMolybdän	variabel	5s¹ 4d⁵	6	2, 8, 18, 13, 1
43	TcTechnetium	variabel	5s² 4d⁵	7	2, 8, 18, 13, 2
44	RuRuthenium	variabel	5s¹ 4d⁷	8	2, 8, 18, 15, 1
45	RhRhodium	variabel	5s¹ 4d⁸	9	2, 8, 18, 16, 1
46	PdPalladium	variabel	4d¹⁰	10	2, 8, 18, 18
47	AgSilber	variabel	5s¹ 4d¹⁰	11	2, 8, 18, 18, 1
48	CdCadmium	variabel	5s² 4d¹⁰	12	2, 8, 18, 18, 2
49	InIndium	3	5s² 4d¹⁰ 5p¹	13	2, 8, 18, 18, 3
50	SnZinn	4	5s² 4d¹⁰ 5p²	14	2, 8, 18, 18, 4
51	SbAntimon	5	5s² 4d¹⁰ 5p³	15	2, 8, 18, 18, 5
52	TeTellur	6	5s² 4d¹⁰ 5p⁴	16	2, 8, 18, 18, 6
53	IIod	7	5s² 4d¹⁰ 5p⁵	17	2, 8, 18, 18, 7
54	XeXenon	8	5s² 4d¹⁰ 5p⁶	18	2, 8, 18, 18, 8
55	CsCäsium	1	6s¹	1	2, 8, 18, 18, 8, 1
56	BaBarium	2	6s²	2	2, 8, 18, 18, 8, 2
57	LaLanthan	variabel	6s² 5d¹	f	2, 8, 18, 18, 9, 2
58	CeCer	variabel	6s² 4f¹ 5d¹	f	2, 8, 18, 19, 9, 2
59	PrPraseodym	variabel	6s² 4f³	f	2, 8, 18, 21, 8, 2
60	NdNeodym	variabel	6s² 4f⁴	f	2, 8, 18, 22, 8, 2
61	PmPromethium	variabel	6s² 4f⁵	f	2, 8, 18, 23, 8, 2
62	SmSamarium	variabel	6s² 4f⁶	f	2, 8, 18, 24, 8, 2
63	EuEuropium	variabel	6s² 4f⁷	f	2, 8, 18, 25, 8, 2
64	GdGadolinium	variabel	6s² 4f⁷ 5d¹	f	2, 8, 18, 25, 9, 2
65	TbTerbium	variabel	6s² 4f⁹	f	2, 8, 18, 27, 8, 2
66	DyDysprosium	variabel	6s² 4f¹⁰	f	2, 8, 18, 28, 8, 2
67	HoHolmium	variabel	6s² 4f¹¹	f	2, 8, 18, 29, 8, 2
68	ErErbium	variabel	6s² 4f¹²	f	2, 8, 18, 30, 8, 2
69	TmThulium	variabel	6s² 4f¹³	f	2, 8, 18, 31, 8, 2
70	YbYtterbium	variabel	6s² 4f¹⁴	f	2, 8, 18, 32, 8, 2
71	LuLutetium	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d¹	f	2, 8, 18, 32, 9, 2
72	HfHafnium	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d²	4	2, 8, 18, 32, 10, 2
73	TaTantal	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d³	5	2, 8, 18, 32, 11, 2
74	WWolfram	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d⁴	6	2, 8, 18, 32, 12, 2
75	ReRhenium	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d⁵	7	2, 8, 18, 32, 13, 2
76	OsOsmium	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d⁶	8	2, 8, 18, 32, 14, 2
77	IrIridium	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d⁷	9	2, 8, 18, 32, 15, 2
78	PtPlatin	variabel	6s¹ 4f¹⁴ 5d⁹	10	2, 8, 18, 32, 17, 1
79	AuGold	variabel	6s¹ 4f¹⁴ 5d¹⁰	11	2, 8, 18, 32, 18, 1
80	HgQuecksilber	variabel	6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰	12	2, 8, 18, 32, 18, 2
81	TlThallium	3	6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p¹	13	2, 8, 18, 32, 18, 3
82	PbBlei	4	6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p²	14	2, 8, 18, 32, 18, 4
83	BiBismut	5	6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p³	15	2, 8, 18, 32, 18, 5
84	PoPolonium	6	6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁴	16	2, 8, 18, 32, 18, 6
85	AtAstat	7	6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁵	17	2, 8, 18, 32, 18, 7
86	RnRadon	8	6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶	18	2, 8, 18, 32, 18, 8
87	FrFrancium	1	7s¹	1	2, 8, 18, 32, 18, 8, 1
88	RaRadium	2	7s²	2	2, 8, 18, 32, 18, 8, 2
89	AcActinium	variabel	7s² 6d¹	f	2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
90	ThThorium	variabel	7s² 6d²	f	2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
91	PaProtactinium	variabel	7s² 5f² 6d¹	f	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
92	UUran	variabel	7s² 5f³ 6d¹	f	2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
93	NpNeptunium	variabel	7s² 5f⁴ 6d¹	f	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
94	PuPlutonium	variabel	7s² 5f⁶	f	2, 8, 18, 32, 24, 8, 2
95	AmAmericium	variabel	7s² 5f⁷	f	2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
96	CmCurium	variabel	7s² 5f⁷ 6d¹	f	2, 8, 18, 32, 25, 9, 2
97	BkBerkelium	variabel	7s² 5f⁹	f	2, 8, 18, 32, 27, 8, 2
98	CfCalifornium	variabel	7s² 5f¹⁰	f	2, 8, 18, 32, 28, 8, 2
99	EsEinsteinium	variabel	7s² 5f¹¹	f	2, 8, 18, 32, 29, 8, 2
100	FmFermium	variabel	5f¹² 7s²	f	2, 8, 18, 32, 30, 8, 2
101	MdMendelevium	variabel	7s² 5f¹³	f	2, 8, 18, 32, 31, 8, 2
102	NoNobelium	variabel	7s² 5f¹⁴	f	2, 8, 18, 32, 32, 8, 2
103	LrLawrencium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d¹	f	2, 8, 18, 32, 32, 9, 2
104	RfRutherfordium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d²	4	2, 8, 18, 32, 32, 10, 2
105	DbDubnium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d³	5	2, 8, 18, 32, 32, 11, 2
106	SgSeaborgium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d⁴	6	2, 8, 18, 32, 32, 12, 2
107	BhBohrium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d⁵	7	2, 8, 18, 32, 32, 13, 2
108	HsHassium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d⁶	8	2, 8, 18, 32, 32, 14, 2
109	MtMeitnerium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d⁷ (calculated)	9	2, 8, 18, 32, 32, 15, 2
110	DsDarmstadtium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d⁸	10	2, 8, 18, 32, 32, 16, 2
111	RgRoentgenium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d⁹	11	2, 8, 18, 32, 32, 17, 2
112	CnCopernicium	variabel	7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰	12	2, 8, 18, 32, 32, 18, 2
113	NhNihonium	3	5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p¹	13	2, 8, 18, 32, 32, 18, 3
114	FlFlerovium	4	7s² 7p² 5f¹⁴ 6d¹⁰	14	2, 8, 18, 32, 32, 18, 4
115	McMoscovium	5	7s² 7p³ 5f¹⁴ 6d¹⁰	15	2, 8, 18, 32, 32, 18, 5
116	LvLivermorium	6	7s² 7p⁴ 5f¹⁴ 6d¹⁰	16	2, 8, 18, 32, 32, 18, 6
117	TsTenness	7	7s² 7p⁵ 5f¹⁴ 6d¹⁰	17	2, 8, 18, 32, 32, 18, 7
118	OgOganesson	8	7s² 7p⁶ 5f¹⁴ 6d¹⁰	18	2, 8, 18, 32, 32, 18, 8

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Häufig gestellte Fragen

Was sind Valenzelektronen?

Valenzelektronen sind die Elektronen in der äußersten Schale eines Atoms, nah genug an der Oberfläche, um an Bindungen teilzunehmen. Praktisch alles, was ein Element chemisch tut, hängt davon ab, wie viele es hat und wie viele ihm zur vollen Schale fehlen.

Wie berechnet man die Zahl der Valenzelektronen?

Bei Hauptgruppenelementen liest man die Gruppennummer ab. Gruppe 1 und 2 haben 1 beziehungsweise 2 Valenzelektronen. Von Gruppe 13 bis 18 sind es die Gruppennummer minus 10, sodass Gruppe 15 fünf und Gruppe 17 sieben hat. Helium ist die Ausnahme: Es steht in Gruppe 18, hat aber nur 2. Man kann auch die Elektronen der höchsten Schale in der Elektronenkonfiguration zählen.

Wie viele Valenzelektronen haben Übergangsmetalle?

Es gibt keine einzige richtige Antwort, weshalb diese Tabelle sie als variabel kennzeichnet. Ihre äußeren s-Elektronen und inneren d-Elektronen liegen energetisch nah genug beieinander, dass beide an Bindungen teilnehmen können, und wie viele das tun, hängt von der Verbindung ab. Eisen nutzt zwei im Fe²⁺-Ion und drei im Fe³⁺-Ion.

Was ist die Oktettregel?

Die meisten Hauptgruppenatome sind mit acht Valenzelektronen am stabilsten, also mit vollständig gefüllten äußeren s- und p-Unterschalen — der Konfiguration, die Edelgase bereits haben. Atome gewinnen, verlieren oder teilen Elektronen, um das zu erreichen, was erklärt, warum Gruppe 1 1+-Ionen und Gruppe 17 1−-Ionen bildet. Wasserstoff und Helium begnügen sich mit zwei, und Elemente ab Periode 3 können auch mehr als acht haben.