Kako se elektroni distribuiraju u ljusci atoma?

Elektroni su malene subatomske čestice s negativnim nabojem koje kruže u ljuskama oko jezgre atoma. Svaka se ljuska može smatrati razinom energije, a svaka razina energije mora biti puna elektrona prije nego što se elektron premjesti u višu energetsku ljusku. Količina elektrona u svakoj ljusci varira, a orbite i raspored elektrona nisu poput savršeno kružnih modela koji se često vide.

Svaka elektronska ljuska sadrži različitu količinu elektrona kako bi je u potpunosti ispunila. Prva elektronska ljuska može držati dva elektrona. Elementi vodik, s jednim elektronom i helij, s dva elektrona, jedini su elementi koji imaju samo jednu elektronsku ljusku. Druga ljuska može držati osam elektrona. Treća ljuska sadrži 18 elektrona, a četvrta 32.

Elektronske ljuske se dalje dijele na podljuske. Te se podljuske smatraju razinama energije unutar razine energije elektronske ljuske. Te su podljuske predstavljene slovima s, p, d, f. Oni sadrže određeni broj elektrona. Na primjer, s podljuska sadrži dva elektrona, a p podljuska ima šest. Svaka podljuska može zadržati četiri elektrona više nego prethodna podljuska.

Podljuske su prisutne u svakoj od elektronskih ljuski. Na primjer, element bor ima pet elektrona. Prva dva elektrona stanu u prvu ljusku na prvoj i jedinoj podljusci s. Druga elektronska ljuska ima tri elektrona. Prva dva se nalaze na s podljusci, s jednim elektronom na p podljusci. Uobičajena notacija ljuske bora je 1s2 2s2 2p1. Ovaj zapis označava koja je elektronska ljuska prvo brojem, potkoljka slovom i koliko je elektrona prisutno na podljusci s brojem.

Iako je uobičajeno vidjeti kako elektronski modeli koriste kružne oblike za prikaz elektrona i elektronskih ljuski, oblik orbite zapravo je vrlo različit. Podljuska s ima oblik kugle. Svaka p orbitala je u obliku bučice. Oblik bučice p orbitale može držati samo dva elektrona. Budući da p orbitala može sadržavati ukupno šest elektrona, da bi p orbitala bila puna, u središtu moraju biti tri oblika bučica.

Elektroni prisutni u elektronskim ljuskama i podljuskama ne omotaju se oko ljuštura u unaprijed određenoj orbiti. Elektroni se kreću u oblaku. Na primjer, s podrazina ima najviše dva elektrona u sfernom obliku. Dva se elektrona ne okreću oko ruba kugle; mogu biti prisutni bilo gdje unutar sfernog oblika u bilo kojem trenutku. U stvari, prema kvantnoj fizici, elektroni mogu ići izvan sfere. Sferni oblik s-ljuske samo je najvjerojatnije mjesto za lociranje elektrona u bilo kojem određenom trenutku. To stvara oblak vjerojatnosti na kojem se elektron može nalaziti u bilo kojem trenutku. To vrijedi za sve elektronske ljuske i podljuske.