Os níveis de energia dos elétrons em um átomo são quantizados, o que significa que eles só podem ter determinados valores discretos. A energia de um elétron é determinada por seu número quântico principal (n), que descreve a camada ou nível de energia do elétron.

Os elétrons centrais são aqueles elétrons que ocupam as camadas mais internas de um átomo, mais próximas do núcleo. Os elétrons de valência, por outro lado, são os elétrons que ocupam a camada mais externa.

Em geral, a energia dos elétrons centrais é menor em comparação com a dos elétrons de valência. Isso ocorre porque os elétrons centrais são mais fortemente atraídos pelo núcleo carregado positivamente devido à sua proximidade. A carga nuclear efetiva experimentada pelos elétrons centrais é maior, levando a interações eletrostáticas mais fortes e níveis de energia mais baixos.

À medida que nos afastamos do núcleo, a carga nuclear efetiva experimentada pelos elétrons diminui devido ao efeito de proteção dos elétrons internos. Isso significa que os elétrons de valência são menos fortemente atraídos pelo núcleo e têm níveis de energia mais elevados em comparação aos elétrons do núcleo.

A diferença de energia entre os elétrons centrais e os elétrons de valência é significativa. Os elétrons centrais estão normalmente várias centenas de elétron-volts (eV) abaixo dos elétrons de valência em energia. Por exemplo, no carbono, os elétrons do núcleo 1s têm uma energia de aproximadamente -544 eV, enquanto os elétrons de valência 2s e 2p têm energias de aproximadamente -19,4 eV e -11,3 eV, respectivamente.

Esta diferença nos níveis de energia tem implicações importantes para as propriedades químicas dos elementos. Os elétrons de valência estão envolvidos em ligações e reações químicas, pois são os elétrons que interagem com outros átomos ou moléculas. Os elétrons centrais, por outro lado, geralmente não estão envolvidos em processos químicos devido à sua forte atração pelo núcleo.