מהם אלקטרונים של מעטפת פנימית?

האלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר של האטום, אלקטרוני הערכיות שלו, הם החשובים ביותר בקביעת הכימיה שלו. עם זאת, אם אתה כותב תצורות אלקטרונים, יהיה עליך לקחת בחשבון גם אלקטרוני מעטפת פנימיים. אלקטרונים של מעטפת פנימית הם כל האלקטרונים שאינם בקליפה החיצונית ביותר. הם מגנים על אלקטרוני הערכיות מהגרעין, ומפחיתים את המטען הגרעיני היעיל.

ניתן לתאר בצורה מדויקת ביותר אלקטרונים כגלים עומדים. בדומה לכך שגלים עומדים על מיתר יכולים לכלול רק תדרים שהם מכפילים מהתדר הבסיסי, או הרמוניות, ל"גל "האלקטרונים יכולות להיות אנרגיות מסוימות בלבד. בפיזיקה הקלאסית, אתה יכול לתאר אובייקט על ידי תיאור מיקומו ומהירותו, אך במכניקת הקוונטים לעולם אינך יכול לדעת בוודאות היכן יהיה האלקטרון; אתה יכול רק לדעת היכן זה עשוי להימצא. כתוצאה מכך, אלקטרונים מתוארים במקום באמצעות ארבעה מספרים קוונטיים.

ישנם ארבעה מספרים קוונטיים. הראשון, המספר הקוונטי הראשי (n), מציין את גודל המסלול. המספר הקוונטי הזוויתי (l) מציין את צורת המסלול, ואילו המספר הקוונטי המגנטי (m) מציין כיצד הוא מכוון בחלל. לבסוף, המספר הקוונטי הרביעי נקרא הספין ויכול להיות בעל ערך +1/2 או ערך -1/2. אתה צריך את שלושת המספרים הקוונטיים הראשונים כדי לתאר מסלול נתון, אבל אתה צריך את כל הארבעה כדי לתאר אלקטרון, שכן עד שני אלקטרונים יכולים לתפוס מסלול נתון.

כל האורביטלים שחולקים את אותו מספר קוונטי ראשי אמורים שייכים לאותה מעטפת, ללא קשר לערכיהם עבור שלושת המספרים הקוונטיים האחרים. מכיוון שמקסימום שני אלקטרונים יכולים לתפוס כל מסלול נתון, וכל קליפה כוללת רק מספר מוגדר של אורביטלים, לכל קליפה יש מספר אלקטרונים מרבי שהיא יכולה להכיל. הקליפה הכבושה החיצונית ביותר באטום היא קליפת הערכיות שלה. אלקטרונים שנמצאים בקונכיות עם מספרים קוונטיים עיקריים קטנים יותר נקראים אלקטרוני מעטפת פנימיים.

לכל האלקטרונים יש מטען שלילי ולכן הם דוחים זה את זה. אלקטרוני קליפה פנימיים דוחים אלקטרוני ערכיות ובכך מגנים עליהם במידה מסוימת מפני המשיכה שהם חווים כלפי הגרעין הטעון חיובי. המשיכה שחווה אלקטרון ערכיות מכונה לפעמים המטען הגרעיני היעיל, להבדיל מהמטען הגרעיני בפועל. לכן אלמנטים בקצה השמאלי של הטבלה המחזורית בדרך כלל נוטים יותר למסור אלקטרונים, בעוד שאלמנטים בצד ימין קיצוני בדרך כלל נוטים יותר לקחת אותם.