Elektroni u najudaljenijoj ljusci atoma, njegovi valentni elektroni, najvažniji su za određivanje njegove kemije. Bez obzira na to, ako pišete elektronske konfiguracije, morat ćete uzeti u obzir i elektrone unutarnje ljuske. Elektroni unutarnje ljuske su svi elektroni koji nisu u najudaljenijoj ljusci. Oni štite valentne elektrone od jezgre, smanjujući efektivni nuklearni naboj.
Kvantni brojevi
Elektroni se najtočnije mogu opisati kao stojeći valovi. Kao što stojeći valovi na nizu mogu imati samo frekvencije višestruke od osnovne frekvencije ili harmonika, elektronski "val" može imati samo određene energije. U klasičnoj fizici mogli biste opisati objekt opisujući njegovo mjesto i brzinu, ali u kvantnoj mehanici nikad ne možete sa sigurnošću znati gdje će biti elektron; možete znati samo gdje će se vjerojatno naći. Prema tome, elektroni su umjesto toga opisani pomoću četiri kvantna broja.
Orbitale
Postoje četiri kvantna broja. Prvi, glavni kvantni broj (n), označava veličinu orbitale. Kutni kvantni broj (l) označava oblik orbitale, dok magnetski kvantni broj (m) pokazuje kako je orijentiran u svemiru. Konačno, četvrti kvantni broj naziva se spin i može imati vrijednost +1/2 ili -1/2 vrijednost. Za opis zadane orbitale potrebna su vam prva tri kvantna broja, ali za opis elektrona trebaju vam sva četiri, jer do dva elektrona mogu zauzeti datu orbitalu.
Školjke
Za sve orbitale koje dijele isti glavni kvantni broj kaže se da pripadaju istoj ljusci, bez obzira na njihove vrijednosti za ostala tri kvantna broja. Budući da maksimalno dva elektrona mogu zauzeti bilo koju datu orbitalu, a svaka ljuska ima samo zadani broj orbitala, svaka ljuska ima maksimalan broj elektrona u koji može primiti. Najudaljenija zauzeta ljuska atoma je njegova valentna ljuska. Elektroni koji se nalaze u ljuskama s manjim glavnim kvantnim brojevima nazivaju se elektroni unutarnje ljuske.
Značaj
Svi elektroni imaju negativan naboj i zato se međusobno odbijaju. Elektroni unutarnje ljuske odbijaju valentne elektrone i time ih u određenoj mjeri štite od privlačnosti koju doživljavaju prema pozitivno nabijenoj jezgri. Vuča koju iskusi valentni elektron ponekad se naziva efektivnim nuklearnim nabojem, za razliku od stvarnog nuklearnog naboja. Zato su elementi na krajnjem lijevom dijelu periodnog sustava općenito vjerojatnije da odaju elektrone, dok će elementi na krajnjem desnom dijelu općenito vjerojatnije da će ih uzeti.