Kako se elektroni porazdelijo v atomski lupini?

Elektroni so drobni subatomski delci z negativnim nabojem, ki krožijo v lupinah okoli jedra atoma. Vsaka lupina se lahko šteje za raven energije in vsaka raven energije mora biti polna elektronov, preden se elektron premakne v višjo energijsko lupino. Količina elektronov v vsaki lupini se spreminja, orbite in razporeditev elektronov pa niso podobni povsem krožnim modelom, ki jih pogosto vidimo.

Vsaka elektronska lupina vsebuje različno količino elektronov, da lupino popolnoma napolni. Prva elektronska lupina lahko vsebuje dva elektrona. Elementa vodik z enim elektronom in helij z dvema elektronoma sta edina elementa, ki imata samo eno elektronsko lupino. Druga lupina lahko vsebuje osem elektronov. Tretja lupina vsebuje 18 elektronov, četrta pa 32 elektronov.

Elektronske lupine so nadalje razdeljene na podlupine. Te podlupine veljajo za ravni energije znotraj ravni energije elektronske lupine. Te podlupine so predstavljene s črkami s, p, d, f. Imajo določeno število elektronov. Na primer, s-lupina ima dva elektrona, p-lupina pa šest. Vsaka podlupina lahko zadrži štiri elektrone več kot prejšnja podlupina.

Podlupine so prisotne v vsaki elektronski lupini. Na primer, element bor ima pet elektronov. Prva dva elektrona se prilegata prvi lupini prve in edine podlupine s. Druga elektronska lupina ima tri elektrone. Prva dva se nahajata na s-lupini s, en elektron pa na p-lupini p. Pogost zapis podboja za bor je 1s2 2s2 2p1. Ta zapis kaže, katera elektronska lupina je najprej s številom, podlupina s črko in koliko elektronov je prisotnih na podlupini s številom.

Čeprav je pogosto videti, da elektronski modeli uporabljajo krožne oblike za prikaz elektronov in elektronskih lupin, je oblika orbite pravzaprav zelo različna. Podlupina s je v obliki krogle. Vsaka p orbitala je v obliki bučke. Oblika uteži p orbitale lahko vsebuje le dva elektrona. Ker ima p orbitala lahko skupaj šest elektronov, morajo biti polne p orbitale v središču tri oblike ročic.

Elektroni, prisotni v elektronskih lupinah in podlupinah, se ne ovijejo okoli lupin v vnaprej določeni orbiti. Elektroni se gibljejo v oblaku. Na primer, podnivo s ima v sferični obliki največ dva elektrona. Dva elektrona se ne vrtita okoli roba krogle; kadar koli so lahko prisotni kjer koli znotraj sferične oblike. V bistvu lahko po kvantni fiziki elektroni gredo zunaj krogle. Sferična oblika s-lupine je le najbolj verjetno mesto za iskanje elektronov v določenem trenutku. To ustvarja oblak verjetnosti, na katerem se lahko kadar koli nahaja elektron. To velja za vse elektronske lupine in podlupine.