Elektronlar Bir Atomun Kabuğunda Nasıl Dağılır?

Elektronlar, bir atomun çekirdeğinin etrafındaki kabuklarda yörüngede dönen negatif yüklü küçük atom altı parçacıklardır. Her bir kabuk bir enerji seviyesi olarak kabul edilebilir ve bir elektron daha yüksek bir enerji kabuğuna hareket etmeden önce her enerji seviyesi elektronlarla dolu olmalıdır. Her bir kabukta tutulan elektronların miktarı değişir ve elektronların yörüngeleri ve dizilimi, yaygın olarak görülen mükemmel dairesel modeller gibi değildir.

Her elektron kabuğu, kabuğu tamamen doldurmak için farklı miktarda elektron tutar. İlk elektron kabuğu iki elektron tutabilir. Tek elektronlu hidrojen ve iki elektronlu helyum elementleri, sadece bir elektron kabuğuna sahip olan elementlerdir. İkinci kabuk sekiz elektron tutabilir. Üçüncü kabuk 18 elektron tutar ve dördüncü kabuk 32 tutar.

Elektron kabukları ayrıca alt kabuklara ayrılır. Bu alt kabuklar, elektron kabuğu enerji seviyeleri içindeki enerji seviyeleri olarak kabul edilir. Bu alt kabuklar s, p, d, f harfleriyle temsil edilir. Belirli sayıda elektron tutarlar. Örneğin, s alt kabuğu iki elektron tutar ve p alt kabuğu altı elektron tutar. Her alt kabuk, önceki alt kabuktan dört elektron daha tutabilir.

Elektron kabuklarının her birinde alt kabuklar bulunur. Örneğin bor elementinin beş elektronu vardır. İlk iki elektron, ilk ve tek alt kabuk s üzerindeki ilk kabuğa sığar. İkinci elektron kabuğunun üç elektronu vardır. İlk ikisi s alt kabuğunda, bir elektron p alt kabuğunda bulunur. Bor için ortak bir alt kabuk gösterimi 1s2 2s2 2p1'dir. Bu gösterim, bir sayı ile önce hangi elektron kabuğunu, harfle alt kabuğu ve bir sayı ile alt kabukta kaç elektron bulunduğunu gösterir.

Elektron modellerinin elektronları ve elektron kabuklarını göstermek için dairesel şekiller kullandığını görmek yaygın olsa da, yörüngenin şekli aslında çok farklıdır. Alt kabuk küre şeklindedir. Her p orbitali bir dambıl şeklindedir. p orbitalinin dambıl şekli sadece iki elektron tutabilir. Bir p orbitali toplam altı elektron tutabildiğinden, bir p orbitalinin dolu olması için merkezde birbirine kenetlenmiş üç dambıl şekli olmalıdır.

Elektron kabuklarında ve alt kabuklarda bulunan elektronlar, önceden tanımlanmış bir yörüngede kabukların etrafına sarılmazlar. Elektronlar bir bulut içinde hareket eder. Örneğin, s alt seviyesi, küresel bir şekilde maksimum iki elektrona sahiptir. İki elektron, kürenin kenarı etrafında dönmez; herhangi bir zamanda küresel şeklin içinde herhangi bir yerde bulunabilirler. Aslında kuantum fiziğine göre elektronlar kürenin dışına çıkabilir. s alt kabuğunun küresel şekli, belirli bir zamanda elektronları yerleştirmek için yalnızca en olası noktadır. Bu, elektronun herhangi bir zamanda yerleştirilebileceği bir olasılık bulutu yaratır. Bu, tüm elektron kabukları ve alt kabukları için geçerlidir.