Zawartość
Elektrony w zewnętrznej powłoce atomowej, jej elektrony walencyjne, są najważniejsze w określaniu jego chemii. Niemniej jednak, jeśli piszesz konfiguracje elektronów, musisz również wziąć pod uwagę elektrony wewnętrznej powłoki. Elektrony wewnętrznej powłoki to dowolne elektrony spoza zewnętrznej powłoki. Chronią elektrony walencyjne przed jądrem, zmniejszając efektywny ładunek jądrowy.
Liczby kwantowe
Elektrony można najdokładniej opisać jako fale stojące. Tak jak fale stojące na sznurku mogą mieć częstotliwości, które są wielokrotnościami częstotliwości podstawowej lub harmonicznych, elektronowa „fala” może mieć tylko określone energie. W fizyce klasycznej można opisać obiekt, opisując jego położenie i prędkość, ale w mechanice kwantowej nigdy nie wiadomo na pewno, gdzie dokładnie będzie elektron; możesz tylko wiedzieć, gdzie to może być znalezione. W związku z tym elektrony są opisywane za pomocą czterech liczb kwantowych.
Orbitale
Istnieją cztery liczby kwantowe. Pierwsza, główna liczba kwantowa (n), wskazuje rozmiar orbity. Kątowa liczba kwantowa (l) wskazuje kształt orbity, a magnetyczna liczba kwantowa (m) wskazuje, w jaki sposób jest ona zorientowana w przestrzeni. Wreszcie czwarta liczba kwantowa nazywa się spinem i może mieć wartość +1/2 lub wartość -1/2. Potrzebujesz pierwszych trzech liczb kwantowych do opisania danego orbitalu, ale potrzebujesz wszystkich czterech, aby opisać elektron, ponieważ maksymalnie dwa elektrony mogą zajmować dany orbital.
Muszle
Mówi się, że wszystkie orbitale, które mają tę samą główną liczbę kwantową, należą do tej samej powłoki, niezależnie od ich wartości dla pozostałych trzech liczb kwantowych. Ponieważ maksymalnie dwa elektrony mogą zajmować dowolną orbitę, a każda powłoka ma tylko określoną liczbę orbitali, każda powłoka ma maksymalną liczbę elektronów, którą może pomieścić. Najbardziej zewnętrzną zajmowaną powłoką w atomie jest jego powłoka walencyjna. Elektrony znalezione w powłokach o mniejszych liczbach głównych są nazywane elektronami wewnętrznej powłoki.
Znaczenie
Wszystkie elektrony mają ładunek ujemny i dlatego odpychają się. Elektrony wewnętrznej powłoki odpychają elektrony walencyjne i tym samym chronią je w pewnym stopniu przed przyciąganiem, którego doświadczają w kierunku dodatnio naładowanego jądra. Ciągnięcie przez elektron walencyjny jest czasem nazywane efektywnym ładunkiem jądrowym, w odróżnieniu od rzeczywistego ładunku jądrowego. Właśnie dlatego pierwiastki po lewej stronie układu okresowego są na ogół bardziej podatne na wydzielanie elektronów, podczas gdy pierwiastki po prawej są na ogół bardziej prawdopodobne.