Innhold
Elektronene i et atomer ytterste skall, dets valenselektroner, er viktigst for å bestemme kjemien. Likevel, hvis du skriver elektronkonfigurasjoner, må du også ta hensyn til indre skallelektroner. Indre skallelektroner er elektroner som ikke er i det ytterste skallet. De beskytter valenselektronene fra kjernen, og reduserer den effektive kjerneladningen.
Kvantetall
Elektroner kan beskrives mest nøyaktig som stående bølger. På samme måte som stående bølger på en streng bare kan ha frekvenser som er multipler av den grunnleggende frekvensen, eller harmoniske, kan elektronbølgen bare ha visse energier. I klassisk fysikk kunne du beskrive et objekt ved å beskrive dets beliggenhet og hastighet, men i kvantemekanikk kan du aldri vite med sikkerhet nøyaktig hvor elektronet vil være; du kan bare vite hvor det sannsynligvis blir funnet. Følgelig blir elektroner i stedet beskrevet med fire kvantetall.
orbitaler
Det er fire kvantetall. Den første, det viktigste kvantetallet (n), indikerer størrelsen på orbitalen. Vinkelkvantetallet (l) indikerer formen på orbitalen, mens det magnetiske kvantetallet (m) indikerer hvordan det er orientert i rommet. Til slutt kalles det fjerde kvantetallet spinnet og kan enten ha en +1/2 verdi eller en -1/2 verdi. Du trenger de tre første kvantetallene for å beskrive en gitt orbital, men du trenger alle fire for å beskrive et elektron, siden opptil to elektroner kan okkupere en gitt orbital.
Shells
Alle orbitaler som har samme hovedkvantetall sies å høre til det samme skallet, uavhengig av verdiene for de tre andre kvantetallene. Siden maksimalt to elektroner kan oppta en hvilken som helst gitt bane, og hvert skall bare har et fast antall orbitaler, har hvert skall et maksimalt antall elektroner det kan romme. Det ytterste okkuperte skallet i et atom er dets valensskall. Elektroner som finnes i skjell med mindre hovedkvantetall kalles indre skallelektroner.
Betydning
Alle elektronene har en negativ ladning og avviser derfor hverandre. Indre skallelektroner avviser valenselektroner og beskytter dem derved til en viss grad fra tiltrekningen de opplever mot den positivt ladede kjernen. Trekket som et valenselektron opplever kalles noen ganger den effektive kjernefysiske ladningen, forskjellig fra den faktiske kjernefysiske ladningen. Det er grunnen til at elementer helt til venstre i det periodiske systemet generelt er mer sannsynlig å gi bort elektroner, mens elementer helt til høyre generelt er mer sannsynlig å ta dem.