Gli elettroni nel guscio più esterno di un atomo, i suoi elettroni di valenza, sono i più importanti nel determinare la sua chimica. Tuttavia, se stai scrivendo configurazioni di elettroni, dovrai prendere in considerazione anche gli elettroni di guscio interni. Gli elettroni del guscio interno sono tutti gli elettroni che non si trovano nell'involucro più esterno. Proteggono gli elettroni di valenza dal nucleo, riducendo la carica nucleare effettiva.

Numeri quantici

Gli elettroni possono essere descritti con la massima precisione come onde stazionarie. Proprio come le onde stazionarie su una corda possono avere solo frequenze che sono multipli della frequenza fondamentale, o armoniche, l'"onda" di elettroni può avere solo determinate energie. Nella fisica classica, potresti descrivere un oggetto descrivendo la sua posizione e la sua velocità, ma in meccanica quantistica, non puoi mai sapere con certezza esattamente dove sarà l'elettrone; puoi solo sapere dove è possibile trovarlo. Di conseguenza, gli elettroni sono descritti invece usando quattro numeri quantici.

Orbitali

Ci sono quattro numeri quantici. Il primo, il numero quantico principale (n), indica la dimensione dell'orbitale. Il numero quantico angolare (l) indica la forma dell'orbitale, mentre il numero quantico magnetico (m) indica come è orientato nello spazio. Infine, il quarto numero quantico è chiamato spin e può avere un valore +1/2 o un valore -1/2. Hai bisogno dei primi tre numeri quantici per descrivere un dato orbitale, ma hai bisogno di tutti e quattro per descrivere un elettrone, dato che fino a due elettroni possono occupare un dato orbitale.

Conchiglie

Tutti gli orbitali che condividere lo stesso numero quantico principale si dice appartenga alla stessa shell, indipendentemente dai loro valori per gli altri tre numeri quantici. Poiché un massimo di due elettroni può occupare un dato orbitale, e ciascun guscio presenta solo un numero stabilito di orbitali, ciascun guscio ha un numero massimo di elettroni che può ospitare. La shell più esterna occupata in un atomo è il suo guscio di valenza. Gli elettroni trovati in gusci con numeri quantici principali più piccoli sono chiamati elettroni di guscio interno.

Significato

Tutti gli elettroni hanno una carica negativa e quindi si respingono a vicenda. Gli elettroni del guscio interno respingono gli elettroni di valenza e quindi li proteggono in qualche misura dall'attrazione che essi sperimentano verso il nucleo caricato positivamente. Il tiro sperimentato da un elettrone di valenza viene talvolta chiamato la carica nucleare effettiva, distinta dalla carica nucleare effettiva. Ecco perché gli elementi all'estrema sinistra della tavola periodica sono in genere più propensi a distribuire elettroni, mentre gli elementi all'estrema destra sono in genere più propensi a prenderli.