Электроны в самой внешней оболочке атома, его валентные электроны, наиболее важны для определения его химического состава. Тем не менее, если вы пишете электронные конфигурации, вам также необходимо учитывать электроны внутренней оболочки. Электроны внутренней оболочки - это любые электроны, не находящиеся во внешней оболочке. Они защищают валентные электроны от ядра, уменьшая эффективный заряд ядра.
Квантовые числа
Электроны наиболее точно можно описать как стоячие волны. Подобно тому, как стоячие волны на струне могут иметь только частоты, кратные основной частоте или гармоникам, электронная «волна» может иметь только определенные энергии. В классической физике вы можете описать объект, описав его местоположение и скорость, но в квантовой механике вы никогда не можете точно знать, где будет электрон; вы можете только знать, где его можно найти. Следовательно, электроны описываются с помощью четырех квантовых чисел.
Орбитали
Есть четыре квантовых числа. Первое, главное квантовое число (n), указывает размер орбитали. Угловое квантовое число (l) указывает форму орбитали, а магнитное квантовое число (m) указывает, как она ориентирована в пространстве. Наконец, четвертое квантовое число называется спином и может иметь значение +1/2 или -1/2. Вам нужны первые три квантовых числа для описания данной орбитали, но вам нужны все четыре для описания электрона, поскольку до двух электронов могут занимать данную орбиталь.
Снаряды
Все орбитали, которые имеют одно и то же главное квантовое число, считаются принадлежащими одной и той же оболочке, независимо от их значений для трех других квантовых чисел. Поскольку максимум два электрона могут занимать любую заданную орбиталь, а каждая оболочка имеет только заданное количество орбиталей, каждая оболочка имеет максимальное количество электронов, которое она может вместить. Самая внешняя занятая оболочка атома - это его валентная оболочка. Электроны, находящиеся в оболочках с меньшими главными квантовыми числами, называются электронами внутренней оболочки.
Значимость
Все электроны имеют отрицательный заряд и поэтому отталкиваются друг от друга. Электроны внутренней оболочки отталкивают валентные электроны и тем самым в некоторой степени защищают их от притяжения, которое они испытывают к положительно заряженному ядру. Притяжение, испытываемое валентным электроном, иногда называют эффективным зарядом ядра, в отличие от действительного заряда ядра. Вот почему элементы в крайнем левом углу периодической таблицы, как правило, с большей вероятностью отдают электроны, а элементы в крайнем правом углу, как правило, с большей вероятностью принимают их.