Os elétrons estão localizados nas camadas de um átomo devido às forças eletrostáticas atrativas entre os elétrons carregados negativamente e o núcleo atômico carregado positivamente. De acordo com o modelo atômico de Rutherford, um átomo consiste em um minúsculo núcleo rodeado por um volume muito maior de espaço onde os elétrons estão localizados. A distribuição de elétrons em um átomo é determinada por suas propriedades mecânicas quânticas, particularmente sua dualidade onda-partícula.

Cada elétron em um átomo ocupa um nível de energia específico ou camada eletrônica. As conchas estão dispostas concentricamente ao redor do núcleo, com a concha mais interna estando mais próxima do núcleo e a concha mais externa mais distante. Os níveis de energia aumentam à medida que a distância do núcleo aumenta. Os elétrons só podem ocupar níveis de energia discretos, e os níveis de energia permitidos são determinados pelos números quânticos associados aos orbitais dos elétrons.

O número quântico principal (n) determina a camada de energia principal que um elétron ocupa, com n =1 correspondendo à camada mais interna, n =2 à segunda camada e assim por diante. O número quântico do momento angular (l) determina a forma do orbital do elétron dentro de uma determinada camada. Cada camada de energia principal pode ter múltiplas subcamadas com diferentes números quânticos de momento angular. O número quântico magnético (ml) descreve a orientação do orbital do elétron no espaço. Finalmente, o número quântico de spin (ms) especifica os dois possíveis estados de spin de um elétron.

Em resumo, os elétrons estão localizados nas camadas de um átomo devido às forças eletrostáticas entre os elétrons e o núcleo. Sua distribuição é governada pela mecânica quântica, com elétrons ocupando níveis de energia discretos e orbitais determinados por números quânticos. Esta estrutura de casca desempenha um papel crucial na determinação das propriedades químicas e do comportamento de átomos e moléculas.