Hvordan fordeles elektroner i et atomskall?

Elektroner er små subatomære partikler med en negativ ladning som kretser i skall rundt kjernen til et atom. Hvert skall kan betraktes som et energinivå, og hvert energinivå må være fullt av elektroner før et elektron beveger seg til et skall med høyere energi. Mengden elektroner som holdes i hvert skall varierer, og baner og arrangement av elektroner er ikke som de perfekt sirkulære modellene som ofte sees.

Hvert elektronskall inneholder forskjellig mengde elektroner for å fylle skallet helt. Det første elektronskallet kan inneholde to elektroner. Elementene hydrogen, med ett elektron, og helium, med to elektroner, er de eneste elementene som bare har ett elektronskall. Det andre skallet kan inneholde åtte elektroner. Det tredje skallet har 18 elektroner, og det fjerde har 32.

Elektronskjellene er videre delt inn i underskall. Disse underskallene regnes som energinivåer innenfor elektronskallens energinivå. Disse underskjellene er representert med bokstavene s, p, d, f. De har et bestemt antall elektroner. For eksempel har s underskall to elektroner, og p underskall inneholder seks. Hvert underskall er i stand til å holde fire flere elektroner enn det forrige underskallet.

Underskjell er tilstede ved hvert av elektronskjellene. For eksempel har elementet bor fem elektroner. De to første elektronene passer i det første skallet på det første og eneste underskallet. Det andre elektronskallet har tre elektroner. De to første er plassert på s-underskallet, med ett elektron på p-underskallet. En vanlig underskallnotasjon for bor er 1s2 2s2 2p1. Denne notasjonen indikerer hvilket elektronskall først med et tall, underskallet med bokstaven og hvor mange elektroner som er tilstede på underskallet med et tall.

Selv om det er vanlig å se elektronmodeller bruke sirkulære former for å vise elektroner og elektronskall, er formen på en bane faktisk veldig annerledes. Underskallet er kuleformet. Hver p-bane er i form av en manual. Hantelformen til p-orbitalen kan bare inneholde to elektroner. Siden en p-bane kan inneholde seks elektroner totalt, må en p-bane være full, det må være tre dumbbell-former som er sammenflettet i midten.

Elektronene som er tilstede i elektronskjellene og underskjellene brytes ikke rundt skallene i en forhåndsdefinert bane. Elektronene beveger seg rundt i en sky. For eksempel har undernivået to elektroner maksimalt i en sfærisk form. De to elektronene roterer ikke rundt kanten av sfæren; de kan være tilstede hvor som helst i den sfæriske formen når som helst. I følge kvantefysikk kan elektronene faktisk gå utenfor sfæren. Den sfæriske formen på s-underskallet er bare det mest sannsynlige stedet å lokalisere elektronene til enhver tid. Dette skaper en sky av sannsynlighet som elektronet kan være lokalisert til når som helst. Dette gjelder for alle elektronskjell og underskjell.