Kas ir iekšējā apvalka elektroni?

Elektroni atoma visattālākajā apvalkā, tā valences elektroni, ir vissvarīgākie, nosakot tā ķīmiju. Tomēr, ja jūs rakstāt elektronu konfigurācijas, jums būs jāņem vērā arī iekšējā apvalka elektroni. Iekšējā apvalka elektroni ir visi elektroni, kas neatrodas vistālākajā apvalkā. Viņi pasargā valences elektronus no kodola, samazinot faktisko kodola lādiņu.

Elektronus visprecīzāk var raksturot kā stāvošus viļņus. Līdzīgi kā uz vijoles stāvošajiem viļņiem var būt tikai tādas frekvences, kas ir pamata frekvences vai harmoniku daudzkārtņi, elektronu "vilnim" var būt tikai noteiktas enerģijas. Klasiskajā fizikā objektu varētu aprakstīt, aprakstot tā atrašanās vietu un ātrumu, bet kvantu mehānikā nekad nevar precīzi zināt, kur atradīsies elektrons; jūs varat zināt tikai to, kur tas, iespējams, atradīsies. Līdz ar to elektronus apraksta tā vietā, izmantojot četrus kvantu skaitļus.

Ir četri kvantu skaitļi. Pirmais, galvenais kvantu skaitlis (n), norāda orbitāles lielumu. Leņķiskais kvantu skaitlis (l) norāda orbitāles formu, savukārt magnētiskais kvantu skaitlis (m) norāda, kā tas ir orientēts telpā. Visbeidzot, ceturto kvantu skaitli sauc par griezienu, un tam var būt vai nu +1/2, vai -1/2 vērtība. Jums ir nepieciešami pirmie trīs kvantu skaitļi, lai aprakstītu doto orbītu, bet jums vajadzīgi visi četri, lai aprakstītu elektronu, jo līdz diviem elektroniem var aizņemt doto orbitālu.

Tiek uzskatīts, ka visas orbitāles, kurām ir viens un tas pats kvantu skaitlis, pieder vienai un tai pašai čaulai neatkarīgi no to vērtībām pārējiem trim kvantu skaitļiem. Tā kā maksimāli divi elektroni var aizņemt jebkuru konkrēto orbitāli, un katram apvalkam ir tikai noteikts orbitāļu skaits, katrā apvalkā ir maksimālais elektronu skaits, ko tas var uzņemt. Visattālākais okupētais apvalks atomā ir tā valences apvalks. Elektronus, kas atrodas čaulās ar mazākiem galvenajiem kvantu skaitļiem, sauc par iekšējā apvalka elektroniem.

Visiem elektroniem ir negatīvs lādiņš, un tāpēc tie viens otru atgrūž. Iekšējā apvalka elektroni atgrūž valences elektronus un tādējādi tos zināmā mērā pasargā no pievilcības, ko viņi piedzīvo pozitīvi uzlādēta kodola virzienā. Paaugstinājumu, ko izjūt valences elektrons, dažreiz sauc par faktisko kodola lādiņu, atšķirībā no faktiskā kodola lādiņa. Tāpēc periodiskās tabulas galējā kreisajā pusē esošie elementi parasti vairāk atdod elektronus, savukārt galēji labie elementi tos parasti paņem.