Ce sunt electronii cu carcasă interioară?

Electronii din învelișul exterior al atomului, electronii de valență, sunt cei mai importanți în determinarea chimiei acestuia. Cu toate acestea, dacă scrieți configurații de electroni, va trebui să luați în considerare și electronii învelișului interior. Electronii învelișului interior sunt electroni care nu se află în învelișul exterior. Acestea protejează electronii de valență de nucleu, reducând sarcina nucleară efectivă.

Electronii pot fi descriși cu cea mai mare acțiune ca unde staționare. La fel ca undele staționare pe un șir pot avea doar frecvențe care sunt multipli ai frecvenței fundamentale, sau armonici, „unda” electronică poate avea doar anumite energii. În fizica clasică, ați putea descrie un obiect descriind locația și viteza acestuia, dar în mecanica cuantică, nu puteți ști niciodată cu siguranță unde va fi electronul; puteți ști doar unde este probabil să fie găsit. În consecință, electronii sunt descriși în schimb folosind patru numere cuantice.

Există patru numere cuantice. Primul, numărul cuantic principal (n), indică dimensiunea orbitalului. Numărul cuantic unghiular (l) indică forma orbitalului, în timp ce numărul cuantic magnetic (m) indică modul în care este orientat în spațiu. În cele din urmă, al patrulea număr cuantic se numește spin și poate avea fie o valoare +1/2, fie o valoare -1/2. Aveți nevoie de primele trei numere cuantice pentru a descrie un orbital dat, dar aveți nevoie de toate patru pentru a descrie un electron, deoarece până la doi electroni pot ocupa un orbital dat.

Se spune că toți orbitalii care au același număr cuantic principal aparțin aceluiași shell, indiferent de valorile lor pentru celelalte trei numere cuantice. Deoarece maximum doi electroni pot ocupa orice orbital dat și fiecare înveliș are doar un număr stabilit de orbitali, fiecare înveliș are un număr maxim de electroni pe care îi poate găzdui. Învelișul cel mai exterior ocupat într-un atom este învelișul său de valență. Electronii găsiți în cochilii cu numere cuantice principale mai mici sunt numiți electroni învelișul interior.

Toți electronii au o sarcină negativă și, prin urmare, se resping reciproc. Electronii învelișului interior resping electronii de valență și, astfel, îi protejează într-o oarecare măsură de atracția pe care o experimentează către nucleul încărcat pozitiv. Tragerea experimentată de un electron de valență este uneori numită sarcină nucleară efectivă, diferită de sarcina nucleară reală. De aceea, elementele din extrema stângă a tabelului periodic au, în general, mai multe șanse să dea electroni, în timp ce elementele din extrema dreaptă sunt, în general, mai susceptibile de a le lua.