Gli elettroni del nucleo sono quegli elettroni che occupano i gusci più interni di un atomo, più vicini al nucleo. Gli elettroni di valenza, invece, sono gli elettroni che occupano il guscio più esterno.
In generale, l’energia degli elettroni del nucleo è inferiore rispetto a quella degli elettroni di valenza. Questo perché gli elettroni del nucleo sono più fortemente attratti dal nucleo carico positivamente a causa della loro maggiore vicinanza. La carica nucleare effettiva sperimentata dagli elettroni del nucleo è maggiore, portando a interazioni elettrostatiche più forti e livelli di energia più bassi.
Quando ci allontaniamo dal nucleo, la carica nucleare effettiva sperimentata dagli elettroni diminuisce a causa dell'effetto schermante degli elettroni interni. Ciò significa che gli elettroni di valenza sono attratti meno fortemente dal nucleo e hanno livelli energetici più elevati rispetto agli elettroni del nucleo.
La differenza energetica tra gli elettroni del nucleo e gli elettroni di valenza è significativa. Gli elettroni del nucleo sono tipicamente diverse centinaia di elettronvolt (eV) al di sotto degli elettroni di valenza in termini di energia. Ad esempio, nel carbonio, gli elettroni del nucleo 1s hanno un'energia di circa -544 eV, mentre gli elettroni di valenza 2s e 2p hanno energie di circa -19,4 eV e -11,3 eV, rispettivamente.
Questa differenza nei livelli energetici ha importanti implicazioni per le proprietà chimiche degli elementi. Gli elettroni di valenza sono coinvolti nei legami e nelle reazioni chimiche, poiché sono gli elettroni che interagiscono con altri atomi o molecole. Gli elettroni del nucleo, invece, generalmente non sono coinvolti nei processi chimici a causa della loro forte attrazione verso il nucleo.
