Indhold
Elektronerne i en atomers yderste skal, dens valenselektroner, er mest vigtige for bestemmelse af dens kemi. Ikke desto mindre, hvis du skriver elektronkonfigurationer, skal du også tage indre skalelektroner i betragtning. Indre skalelektroner er elektroner, der ikke findes i den yderste skal. De afskærmer valenselektroner fra kernen og reducerer den effektive atomladning.
Kvantetal
Elektroner kan bedst nøjagtigt beskrives som stående bølger. Ligesom stående bølger på en streng kun kan have frekvenser, der er multipla med den grundlæggende frekvens, eller harmoniske, kan elektronbølgen kun have visse energier. I klassisk fysik kunne du beskrive et objekt ved at beskrive dets placering og dets hastighed, men i kvantemekanik kan du aldrig vide med sikkerhed nøjagtigt, hvor elektronet vil være; du kan kun vide, hvor det sandsynligvis findes. Følgelig beskrives elektroner i stedet ved hjælp af fire kvanttal.
orbitaler
Der er fire kvantetal. Den første, det vigtigste kvantetal (n), angiver størrelsen på orbitalen. Vinkelkvanttalet (l) viser formen på orbitalen, mens det magnetiske kvantetal (m) angiver, hvordan det er orienteret i rummet. Endelig kaldes det fjerde kvantetal spin og kan enten have en +1/2 værdi eller en -1/2 værdi. Du har brug for de første tre kvanttal for at beskrive en given orbital, men du har brug for alle fire for at beskrive en elektron, da op til to elektroner kan besætte en given orbital.
Skaller
Det siges, at alle orbitaler, der har det samme hovedkvantetal, hører til den samme skal, uanset deres værdier for de andre tre kvanttal. Da maksimalt to elektroner kan optage en given orbital, og hver skal kun har et sæt antal orbitaler, har hver skal et maksimalt antal elektroner, det kan rumme. Den yderste besatte skall i et atom er dens valensskal. Elektroner, der findes i skaller med mindre hovedkvanttal kaldes indre skalelektroner.
Betydning
Alle elektroner har en negativ ladning og afviser derfor hinanden. Indre skalelektroner afviser valenselektroner og beskytter dem derved til en vis grad fra tiltrækningen de oplever mod den positivt ladede kerne. Trækningen, der opleves af en valenselektron, kaldes undertiden den effektive atomladning, adskilt fra den faktiske atomladning. Derfor er elementer længst til venstre i den periodiske tabel generelt mere tilbøjelige til at give væk elektroner, mens elementer helt til højre generelt generelt er mere tilbøjelige til at tage dem.