Os elétrons na camada mais externa de um átomo, seus elétrons de valência, são os mais importantes na determinação de sua química. No entanto, se você estiver escrevendo configurações eletrônicas, precisará considerar os elétrons da camada interna. Os elétrons da camada interna são quaisquer elétrons que não estão na camada mais externa. Eles protegem os elétrons de valência do núcleo, reduzindo a carga nuclear efetiva.

Números Quânticos

Os elétrons podem ser descritos com mais precisão como ondas estacionárias. Assim como ondas estacionárias em uma corda só podem ter freqüências múltiplas da freqüência fundamental, ou harmônicas, a "onda" de elétrons só pode ter certas energias. Na física clássica, você poderia descrever um objeto descrevendo sua localização e sua velocidade, mas na mecânica quântica, você nunca pode saber ao certo exatamente onde o elétron estará; você só pode saber onde é provável que seja encontrado. Conseqüentemente, os elétrons são descritos usando quatro números quânticos.

Orbitais

Existem quatro números quânticos. O primeiro, o número quântico principal (n), indica o tamanho do orbital. O número quântico angular (l) indica a forma do orbital, enquanto o número quântico magnético (m) indica como ele é orientado no espaço. Finalmente, o quarto número quântico é chamado de spin e pode ter um valor +1/2 ou -1/2. Você precisa dos três primeiros números quânticos para descrever um dado orbital, mas você precisa dos quatro para descrever um elétron, já que até dois elétrons podem ocupar um determinado orbital.

Shells

Todos os orbitais que compartilham o mesmo número quântico principal são ditos pertencer ao mesmo shell, independentemente de seus valores para os outros três números quânticos. Como no máximo dois elétrons podem ocupar qualquer órbita, e cada concha possui apenas um número definido de orbitais, cada concha tem um número máximo de elétrons que pode acomodar. A concha ocupada mais externa em um átomo é sua concha de valência. Elétrons encontrados em cascas com números quânticos principais menores são chamados de elétrons de cascas internas.

Significado

Todos os elétrons têm uma carga negativa e, portanto, se repelem. Os elétrons da camada interna repelem os elétrons de valência e, desse modo, os protegem, em certa medida, da atração que experimentam em direção ao núcleo carregado positivamente. A atração experimentada por um elétron de valência é às vezes chamada de carga nuclear efetiva, distinta da carga nuclear real. É por isso que os elementos mais à esquerda da tabela periódica são, em geral, mais propensos a distribuir elétrons, enquanto os elementos da extrema direita são geralmente mais propensos a recebê-los.