Les électrons sont de minuscules particules subatomiques avec une charge négative qui orbitent dans des coquilles autour du noyau d'un atome. Chaque couche peut être considérée comme un niveau d'énergie, et chaque niveau d'énergie doit être plein d'électrons avant qu'un électron ne se déplace vers une couche d'énergie plus élevée. La quantité d'électrons contenus dans chaque couche varie, et les orbites et la disposition des électrons ne ressemblent pas aux modèles parfaitement circulaires couramment observés.
Électrons par coquille
Chaque couche électronique contient une quantité différente d'électrons pour remplir complètement la couche. La première couche électronique peut contenir deux électrons. Les éléments hydrogène, avec un électron, et hélium, avec deux électrons, sont les seuls éléments qui n'ont qu'une seule couche électronique. La deuxième couche peut contenir huit électrons. La troisième couche contient 18 électrons et la quatrième en contient 32.
Sous-shells
Les couches d'électrons sont ensuite divisées en sous-couches. Ces sous-couches sont considérées comme des niveaux d'énergie dans les niveaux d'énergie de la couche électronique. Ces sous-coques sont représentées par les lettres s, p, d, f. Ils contiennent un certain nombre d'électrons. Par exemple, la sous-couche s contient deux électrons et la sous-couche p en contient six. Chaque sous-couche est capable de contenir quatre électrons de plus que la sous-couche précédente.
Notation de sous-shell
Des sous-couches sont présentes au niveau de chacune des couches d'électrons. Par exemple, l'élément bore a cinq électrons. Les deux premiers électrons s'insèrent dans la première couche sur la première et la seule sous-couche s. La deuxième couche électronique a trois électrons. Les deux premiers sont situés sur la sous-couche s, avec un électron sur la sous-couche p. Une notation de sous-couche courante pour le bore est 1s2 2s2 2p1. Cette notation indique quelle couche électronique en premier par un nombre, la sous-couche par la lettre et combien d'électrons sont présents sur la sous-couche avec un nombre.
Forme de sous-coque
Bien qu'il soit courant de voir des modèles électroniques utiliser des formes circulaires pour afficher des électrons et des couches d'électrons, la forme d'une orbite est en réalité très différente. La sous-coque s est en forme de sphère. Chaque orbitale p a la forme d'un haltère. La forme en haltère de l'orbitale p ne peut contenir que deux électrons. Puisqu'une orbitale p peut contenir six électrons au total, pour qu'une orbitale p soit pleine, il doit y avoir trois formes d'haltères imbriquées au centre.
Nuage d'électrons
Les électrons présents dans les couches et sous-couches électroniques ne s'enroulent pas autour des coques sur une orbite prédéfinie. Les électrons se déplacent dans un nuage. Par exemple, le sous-niveau s a deux électrons maximum dans une forme sphérique. Les deux électrons ne tournent pas autour du bord de la sphère; ils peuvent être présents n'importe où à l'intérieur de la forme sphérique à tout moment. En fait, selon la physique quantique, les électrons peuvent sortir de la sphère. La forme sphérique de la sous-couche s n'est que l'endroit le plus probable pour localiser les électrons à un moment donné. Cela crée un nuage de probabilité sur lequel l'électron peut se trouver à tout moment. Ceci est vrai pour toutes les couches et sous-couches électroniques.