Kaj so elektroni notranje lupine?

Elektroni v najbolj zunanji lupini atoma, njegovi valentni elektroni, so najpomembnejši pri določanju njegove kemije. Kljub temu, če pišete elektronske konfiguracije, boste morali upoštevati tudi elektrone notranje lupine. Elektri notranje lupine so vsi elektroni, ki niso v najbolj zunanji lupini. Valentne elektrone zaščitijo pred jedrom in tako zmanjšajo efektivni naboj jedra.

Elektrone lahko najbolj natančno opišemo kot stoječe valove. Tako kot imajo stoječi valovi na struni lahko samo frekvence, ki so večkratniki osnovne frekvence ali harmonike, ima lahko elektronski "val" le določene energije. V klasični fiziki bi lahko objekt opisali tako, da bi opisali njegovo lokacijo in njegovo hitrost, v kvantni mehaniki pa nikoli ne morete natančno vedeti, kje bo elektron; lahko veste le, kje je verjetno najdeno. Posledično so elektroni opisani namesto štirih kvantnih števil.

Obstajajo štiri kvantna števila. Prvo, glavno kvantno število (n), označuje velikost orbitale. Kotno kvantno število (l) označuje obliko orbite, magnetno kvantno število (m) pa, kako je usmerjeno v vesolju. Nazadnje se četrto kvantno število imenuje spin in ima lahko vrednost +1/2 ali -1/2. Za opis dane orbitale potrebujete prva tri kvantna števila, za opis elektrona pa potrebujete vsa štiri, saj lahko dano elektrono zasedeta do dva elektrona.

Vse orbitale, ki imajo enako glavno kvantno število, naj bi pripadale isti lupini, ne glede na njihove vrednosti za druga tri kvantna števila. Ker lahko kateri koli dani orbitali zasedeta največ dva elektrona, vsaka lupina pa ima le določeno število orbital, ima vsaka lupina največje število elektronov, ki jih lahko sprejme. Najbolj zunanja zasedena lupina atoma je njegova valentna lupina. Elektroni, ki jih najdemo v lupinah z manjšimi glavnimi kvantnimi števili, se imenujejo elektroni notranje lupine.

Vsi elektroni imajo negativni naboj in se zato odbijajo. Notranji elektroni lupine odbijajo valenčne elektrone in jih s tem do neke mere ščitijo pred privlačnostjo, ki jo doživljajo proti pozitivno naelektrenemu jedru. Vlečenje valenčnega elektrona včasih imenujemo efektivni jedrski naboj, ki se razlikuje od dejanskega jedrskega naboja. Zato elementi na skrajni levi periodnega sistema na splošno pogosteje oddajajo elektrone, elementi na skrajni desni pa jih na splošno bolj verjetno prevzamejo.