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電子は、原子の核の周りの殻を周回する負の電荷を持つ小さな亜原子粒子です。各シェルはエネルギーレベルと見なすことができ、各エネルギーレベルは、電子がより高いエネルギーのシェルに移動する前に電子で満たされている必要があります。各シェルに保持される電子の量はさまざまであり、電子の軌道と配置は一般的に見られる完全に円形のモデルとは異なります。
シェルあたりの電子
各電子シェルは、シェルを完全に満たすために異なる量の電子を保持します。最初の電子シェルは2つの電子を保持できます。 1個の電子を持つ水素と2個の電子を持つヘリウムは、1つの電子殻しかない唯一の要素です。 2番目のシェルは8つの電子を保持できます。 3番目のシェルは18個の電子を保持し、4番目のシェルは32個の電子を保持します。
サブシェル
電子シェルはさらにサブシェルに分割されます。これらのサブシェルは、電子シェルエネルギーレベル内のエネルギーレベルと見なされます。これらのサブシェルは、文字s、p、d、fで表されます。それらは特定の数の電子を保持します。たとえば、sサブシェルは2つの電子を保持し、pサブシェルは6つの電子を保持します。各サブシェルは、前のサブシェルよりも4つ多くの電子を保持できます。
サブシェル表記
サブシェルは、各電子シェルに存在します。たとえば、ホウ素元素には5つの電子があります。最初の2つの電子は、最初で唯一のサブシェルの最初のシェルに適合します。 2番目の電子シェルには3つの電子があります。最初の2つはsサブシェルにあり、1つの電子はpサブシェルにあります。ホウ素の一般的なサブシェル表記は、1s2 2s2 2p1です。この表記は、最初に数字でどの電子シェル、文字でサブシェル、数字でサブシェルにいくつの電子が存在するかを示します。
サブシェル形状
電子モデルは電子と電子の殻を表示するために円形を使用するのが一般的ですが、軌道の形状は実際には非常に異なります。 sサブシェルは球形です。各p軌道はダンベルの形をしています。 p軌道のダンベル形状は、2つの電子しか保持できません。 p軌道は合計6個の電子を保持する可能性があるため、p軌道がいっぱいになるには、中心に3つのダンベル形状が連動している必要があります。
電子雲
電子シェルとサブシェルに存在する電子は、事前定義された軌道でシェルを包み込みません。電子は雲の中を動き回ります。たとえば、sサブレベルには、球形で最大2つの電子があります。 2つの電子は球の端の周りを回転しません。それらはいつでも球形の内部に存在できます。実際、量子物理学によると、電子は球の外に出る可能性があります。sサブシェルの球形は、特定の時点で電子を見つける最も可能性の高いスポットにすぎません。これにより、いつでも電子が位置する可能性のある雲が作成されます。これは、すべての電子シェルとサブシェルに当てはまります。