Gli elettroni sono minuscole particelle subatomiche con una carica negativa che orbitano in gusci attorno al nucleo di un atomo. Ogni guscio può essere considerato un livello di energia, e ogni livello di energia deve essere pieno di elettroni prima che un elettrone si muova verso un guscio di energia superiore. La quantità di elettroni contenuti in ciascun guscio varia e le orbite e la disposizione degli elettroni non sono come i modelli perfettamente circolari comunemente visti.

Elettroni per shell

Ogni guscio di elettroni contiene una quantità diversa di elettroni per riempire il guscio completamente. Il primo guscio elettronico può contenere due elettroni. Gli elementi idrogeno, con un elettrone e l'elio, con due elettroni, sono gli unici elementi che hanno solo un guscio di elettrone. Il secondo guscio può contenere otto elettroni. Il terzo guscio contiene 18 elettroni e il quarto contiene 32.

Sub-Shells

I gusci degli elettroni sono ulteriormente suddivisi in sotto-gusci. Questi sotto-gusci sono considerati livelli di energia all'interno dei livelli di energia del guscio elettronico. Queste sotto shell sono rappresentate dalle lettere s, p, d, f. Hanno un numero specifico di elettroni. Ad esempio, il sub-guscio s contiene due elettroni e il sub-guscio p ne contiene sei. Ogni sub-shell è in grado di contenere altri quattro elettroni rispetto alla shell secondaria precedente.

Notazione della sub-shell

Le sotto-shell sono presenti in ciascuno dei gusci degli elettroni. Ad esempio, il boro dell'elemento ha cinque elettroni. I primi due elettroni si inseriscono nella prima shell nella prima e sola sub shell. Il secondo guscio di elettroni ha tre elettroni. I primi due si trovano sulla sottoscheda s, con un elettrone sulla sub-shell p. Una notazione di sub-shell comune per il boro è 1s2 2s2 2p1. Questa notazione indica quale guscio di elettroni prima di un numero, la sottocampo della lettera e quanti elettroni sono presenti nella sottocampo con un numero.

Forma di sottostruttura

Sebbene è comune vedere che i modelli di elettroni usano forme circolari per visualizzare elettroni e gusci di elettroni, la forma di un'orbita è in realtà molto diversa. La sottostruttura s è a forma di sfera. Ogni p orbital ha la forma di un manubrio. La forma del manubrio del porbitale può contenere solo due elettroni. Poiché ap orbital può contenere sei elettroni in totale, affinché ap orbital sia pieno ci devono essere tre forme di manubri ad incastro al centro.

Cloud di elettroni

Gli elettroni presenti nei gusci di elettroni e sotto- le shell non avvolgono le shell in un'orbita predefinita. Gli elettroni si muovono in una nuvola. Ad esempio, il sottolivello s ha due elettroni al massimo in una forma sferica. I due elettroni non ruotano attorno al bordo della sfera; possono essere presenti ovunque all'interno della forma sferica in qualsiasi momento. In effetti, secondo la fisica quantistica, gli elettroni possono andare fuori dalla sfera. La forma sferica della sottostruttura s è solo il punto più probabile per localizzare gli elettroni in un particolare momento. Questo crea una nuvola di probabilità su cui l'elettrone può essere localizzato in qualsiasi momento. Questo è vero per tutti i gusci di elettroni e sotto-gusci.