Los electrones en la capa más externa de un átomo, sus electrones de valencia, son los más importantes para determinar su química. No obstante, si está escribiendo configuraciones de electrones, también deberá tener en cuenta los electrones del caparazón interno. Los electrones de la cubierta interior son los electrones que no están en la capa más externa. Protegen los electrones de valencia del núcleo, reduciendo la carga nuclear efectiva.

Números cuánticos

Los electrones se pueden describir con mayor precisión como ondas estacionarias. Así como las ondas estacionarias en una cuerda solo pueden tener frecuencias que son múltiplos de la frecuencia fundamental, o armónicos, la "onda" de electrones solo puede tener ciertas energías. En la física clásica, podrías describir un objeto describiendo su ubicación y su velocidad, pero en la mecánica cuántica, nunca se puede saber con certeza exactamente dónde estará el electrón; solo puedes saber dónde es probable que se encuentre. En consecuencia, los electrones se describen en su lugar utilizando cuatro números cuánticos.

Orbitales

Hay cuatro números cuánticos. El primero, el número cuántico principal (n), indica el tamaño del orbital. El número cuántico angular (l) indica la forma del orbital, mientras que el número cuántico magnético (m) indica cómo se orienta en el espacio. Finalmente, el cuarto número cuántico se llama spin y puede tener un valor de +1/2 o uno de -1/2. Necesita los primeros tres números cuánticos para describir un orbital dado, pero necesita los cuatro para describir un electrón, ya que hasta dos electrones pueden ocupar un orbital determinado.

Conchas

Todos los orbitales que compartir el mismo número cuántico principal se dice que pertenecen al mismo caparazón, independientemente de sus valores para los otros tres números cuánticos. Como un máximo de dos electrones puede ocupar cualquier orbital dado, y cada caparazón solo presenta un número determinado de orbitales, cada caparazón tiene una cantidad máxima de electrones que puede acomodar. La capa más externa ocupada en un átomo es su capa de valencia. Los electrones que se encuentran en las conchas con números cuánticos principales más pequeños se llaman electrones de capa interior.

Significado

Todos los electrones tienen una carga negativa y, por lo tanto, se repelen entre sí. Los electrones del caparazón interno repelen los electrones de valencia y los protegen en cierta medida de la atracción que experimentan hacia el núcleo con carga positiva. La atracción experimentada por un electrón de valencia a veces se denomina carga nuclear efectiva, a diferencia de la carga nuclear real. Es por eso que los elementos en el extremo izquierdo de la tabla periódica son en general más propensos a ceder electrones, mientras que los elementos en el extremo derecho son en general más propensos a tomarlos.