Cada electrón de un átomo ocupa un nivel de energía específico o capa de electrones. Las capas están dispuestas concéntricamente alrededor del núcleo, siendo la capa más interna la más cercana al núcleo y la más externa la más alejada. Los niveles de energía aumentan a medida que aumenta la distancia al núcleo. Los electrones sólo pueden ocupar niveles de energía discretos, y los niveles de energía permitidos están determinados por los números cuánticos asociados con los orbitales de los electrones.
El número cuántico principal (n) determina la capa de energía principal que ocupa un electrón, donde n =1 corresponde a la capa más interna, n =2 a la segunda capa, y así sucesivamente. El número cuántico del momento angular (l) determina la forma del orbital del electrón dentro de una capa determinada. Cada capa de energía principal puede tener múltiples subcapas con diferentes números cuánticos de momento angular. El número cuántico magnético (ml) describe la orientación del orbital del electrón en el espacio. Finalmente, el número cuántico de espín (ms) especifica los dos posibles estados de espín de un electrón.
En resumen, los electrones se ubican en las capas de un átomo debido a las fuerzas electrostáticas entre los electrones y el núcleo. Su distribución se rige por la mecánica cuántica, con electrones ocupando niveles de energía discretos y orbitales determinados por números cuánticos. Esta estructura de capa juega un papel crucial en la determinación de las propiedades químicas y el comportamiento de átomos y moléculas.