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Les électrons sont de minuscules particules subatomiques avec une charge négative qui orbitent dans des coquilles autour du noyau d'un atome. Chaque couche peut être considérée comme un niveau d'énergie, et chaque niveau d'énergie doit être plein d'électrons avant qu'un électron ne se déplace vers une couche d'énergie supérieure. La quantité d'électrons retenus dans chaque coquille varie, et les orbites et la disposition des électrons ne ressemblent pas aux modèles parfaitement circulaires que l'on voit couramment.
Electrons par Shell
Chaque couche d'électrons contient une quantité différente d'électrons pour remplir complètement la couche. La première couche d'électrons peut contenir deux électrons. Les éléments hydrogène, avec un électron, et l'hélium, avec deux électrons, sont les seuls éléments qui n'ont qu'une seule couche d'électrons. La deuxième coquille peut contenir huit électrons. La troisième coquille contient 18 électrons et la quatrième 32.
Sous-coquilles
Les couches d'électrons sont ensuite divisées en sous-couches. Ces sous-couches sont considérées comme des niveaux d'énergie au sein des niveaux d'énergie de la couche d'électrons. Ces sous-coquilles sont représentées par les lettres s, p, d, f. Ils contiennent un nombre spécifique d'électrons. Par exemple, la sous-couche s contient deux électrons et la sous-couche p en contient six. Chaque sous-couche peut contenir quatre électrons de plus que la sous-couche précédente.
Notation de sous-coquille
Des sous-couches sont présentes dans chacune des couches d'électrons. Par exemple, l'élément bore a cinq électrons. Les deux premiers électrons entrent dans la première couche de la première et de la seule sous-couche s. La deuxième couche d'électrons a trois électrons. Les deux premiers sont situés sur la sous-couche s, avec un électron sur la sous-couche p. Une notation commune du bore pour le sous-shell est 1s2 2s2 2p1. Cette notation indique quel électron shell en premier par un numéro, la sous-coque par la lettre et combien d'électrons sont présents sur la sous-coque avec un nombre.
Forme de sous-coquille
Bien qu'il soit courant de voir que les modèles électroniques utilisent des formes circulaires pour afficher des électrons et des enveloppes d'électrons, la forme d'une orbite est en réalité très différente. La sous-coque est en forme de sphère. Chaque orbitale p a la forme d’un haltère. La forme en haltère de l’orbitale p ne peut contenir que deux électrons. Comme une orbitale p peut contenir un total de six électrons, pour qu’une orbitale p soit pleine, il doit y avoir trois formes d’haltères imbriquées au centre.
Nuage d'électrons
Les électrons présents dans les coquilles et sous-coquilles ne s'enroulent pas autour d'une coquille dans une orbite prédéfinie. Les électrons se déplacent dans un nuage. Par exemple, le sous-niveau s a deux électrons maximum de forme sphérique. Les deux électrons ne tournent pas autour du bord de la sphère; ils peuvent être présents n'importe où dans la forme sphérique à tout moment. En fait, selon la physique quantique, les électrons peuvent sortir de la sphère.La forme sphérique de la sous-couche s n'est que le point le plus probable pour localiser les électrons à un moment donné. Cela crée un nuage de probabilité sur lequel l'électron peut être localisé à tout moment. Ceci est vrai pour toutes les couches d'électrons et les couches secondaires.