Die chemischen Elemente der Spalten-Gruppen 1 bis 17 mögen überhaupt nicht alleine zu sein, sondern sehen sich nach einem chemischen Zustand wie dem der Edelgase (Gruppe 18 - also der letzten Spalte). Es führt zu weit, die Schalen um den Atomkern herum zu erklären, wo sich die Elektronen (als eines der wichtigsten Elementarteilchen) aufhalten (können). Auf der innersten Schale (K), die dem Atomkern am nächsten ist, dürfen 2 Elektronen sein wie beim Helium. Der Wasserstoff - ganz links im Bild unten - hat nur ein Elektron. Um "Edelgas-Charakter" zu bekommen, sucht sich der Wasserstoff ein einsames "Kollegenatom", um sich damit zu verbinden. Jetzt haben beide 2 Elektronen (und 2 Protonen im Kern). Oder, da gibt es beispielsweise den Sauerstoff (O für Oxygenium, bedeutet "Säurebildner") in Gruppe 16. Dieses Sauerstoffatom hat zwar auf der innersten Schale um den Atomkern die beiden gewünschten und vorhandenen 2 Elektronen. (Damit ist diese Schale K "gesättigt".) Aber auf die nächst höhere Schale (L) passen zwar 8, jedoch sind nur 6 vorhanden, also fehlen noch zwei, um Neon-Charakter zu bekommen. Kommen zwei "nackte" Wasserstoffatome vorbei, tun diese sich mit dem unbefriedigten Sauerstoffatom zusammen zur, für uns Menschen und die meisten Lebewesen auf der Erde wichtige Verbindung, dem H₂O - dem Wasser-Molekül. (Moleküle sind Verbindungen von Atomen gleicher oder verschiedener Art). Molekularer Sauerstoff, ohne den wir keine Luft kriegen, besteht aus 2 Sauerstoffatomen O₂, um sich die beiden fehlenden Elektronen auf der nächst höheren Schale gegenseitig auszuleihen.

Man kann das allgemein mit ausgestreckten Ärmchen verdeutlichen. Jemand braucht für eine Tätigkeit weitere "Handreichungen", die von einem oder mehrer Mitmenschen gewährt werden können. Der Sauerstoff sucht 2 ihm fehlende Ärmchen und bekommt sie - in unserem Beispiel - vom Wasserstoff in der Form von  H↔O↔H (Strukturformel von Wasser). Die beiden Wasserstoffatome nutzen die beiden Handreichungen des Sauerstoffs und der Sauerstoff bekommt seine erwünschte Handreichung von der beiden Wasserstoffatomen rechts und links. Statt der Pfeilspitzen in der "Struktur-Formel" oben wird in der Regel H ― O ― H gezeichnet, d.h. für molekularen Sauerstoff O ═ O.

Nun gibt es Ozon [griechisch »das Duftende«], ein Molekül das aus 3 Sauerstoffatomen besteht und dem ersten Anschein nach folgendermaßen aussehen könnte (Bild links):

denn jedes Sauerstoffatom bekäme die nötige Handreichung. Aber die Ärmchen lassen sich nicht weit genug verbiegen, wie das auch bei unseren menschlichen Armen der Fall ist, die auch nicht in jede beliebe Richtung verdreht werden können. Beim Molekül liegt das - im vorliegenden Fall - am Dipol-Charakter des Sauerstoffatoms. Die beiden Sauerstoff-Atome unten im Bild müssten ihre Ärmchen noch weiter verbiegen. Wären diese beiden Atome unten - einarmige - Wasserstoff-Atome, die miteinander selbst nichts zu tun haben, gäbe es kein Problem. (Aber eine weitere Erörterung an dieser Stelle geht zu weit.) Jedenfalls ist Ozon wegen der Unmöglichkeit der geringeren Spreizung der einzelnen Sauerstoff-Ärmchen unter 116,8° auf 60° an einer perfekten Bindung untereinander verhindert. Bei jeweils 60 Grad wäre das Gesetz der Winkelsumme im Dreieck von 180° erfüllt. Wegen der unvollkommenen Bindung ist Ozon äußerst aggressiv. Jedes O-Atom (Oxygenium) hält daher nach einer besseren (passenderen) Verbindung Ausschau.

Der oben erwähnte Ansatz zu einer (möglichen und gültigen) Strukturformel gibt Auskunft darüber, wie Atome in einem Molekül verbunden (und im Raum angeordnet) sind. Rechts der Benzolring auf einer Briefmarke.

Sehr interessant und verblüffende Eigenschaften findet man bei den unten im Periodensystem blau gefärbten Metallen, welche eine mehr oder weniger feste Grundstruktur bilden (bis zu stahlhart) und ihren Elektronen einfach (mehr oder weniger) freien Lauf lassen.

Leider habe ich kein sehr gutes Beispiel für eine sehr beispielgebende Strukturformel gefunden. Daher eine für das vielseitige medizinische Mittel "Aspirin", welches ich selbst während meines chemischen Praktikums synthetisieren musste - in Pulverform genügte es.

Summenformel: C₉O₄H₈ (Man achte auf eine Ähnlichkeit mit dem Benzolring auf der Briefmarke wegen des 4-wertigen Kohlenstoffs.)

Beispiele für die Besetzung der Elektronenschalen:

* Meitnerium (Mt) ist bereits ein künstliches Element (das sechstete nach Rutherfordium)

 Auf der "neuen" Schale Q gibt es 2 Elektronen (bisher die Maximalzahl auf Q).

Meitnerium ist ein äußerst  kurzlebiges  radioaktives Metall. Bisher wurden 2 Isotope erzeugt:

²⁶⁶Mt, dessen Halbwertszeit 3,4 Tausendstelsekunden beträgt und ²⁶⁸Mt, welches nach 0,07

Sekunden  zur  Hälfte zerfallen  ist. Aufgrund dieses sehr  schnellen  Zerfalls ist über vieles der

Eigenschaften dieses künstlich erschaffenen Elements kaum etwas bekannt (S. bei Wikipedia).

 (²⁶⁶ bedeutet 109 Protonen und 157 Neutronen im Atom-Kern bzw. ²⁶⁸: 2 Neutronen mehr).

Beste Übersicht bietet

http://www.uniterra.de/rutherford/tab_bohr.htm