I kemi og atomfysik er et elektronskal af et atom det sæt atomorbitaler, der deler det samme hovedkvantetal n ; orbitalerne deler også det samme azimutale kvantetal ℓ en elektronisk undershell . Udtrykkene lag og underuld nedarves fra quantum teori for begyndelsen af det XX th århundrede, særlig teoretiske udviklinger indført ved Arnold Sommerfeld omkring Bohr modellen , som forklarede fine struktur af de spektrale linier i atom hydrogen og ioner Hydrogen ved at kvantificere de energiniveauer af elektroner omkring kernerne som en funktion af kvantetal .
Elektroniske lag identificeres ved deres kvantetal n , lig med 1, 2, 3 osv. eller historisk ved bogstaverne K, L, M osv. anvendt i røntgenspektroskopi . De svarer til en stigende energi, hvilket resulterer i en stigende afstand fra atomkernen. K-laget, for hvilket n = 1 , er tættest på kernen, og L-, M-, N-, O-, P- og Q-lagene svarende til n = 2, 3, 4, 5, 6 og 7 , s 'arrangeret ved at øge afstanden til kernen på en koncentrisk måde. Hver elektronskal kan indeholde et maksimalt antal elektroner lig med 2 n 2 : K-skallen kan således indeholde op til 2 elektroner, L-skallen op til 8 elektroner, M-skallen op til 18 elektroner, N-skallen op til 32 elektroner , O-skallen op til 50 elektroner, P-skallen op til 72 elektroner og Q-skallen op til 98 elektroner.
Hvis antallet n ikke kan overstige 7 for atomer i jordtilstand, kan det tage meget højere værdier i tilfælde af exciterede atomer , som det især er tilfældet for Rydberg-atomer . Bortset fra overgangselementerne kaldes et atoms yderste elektroniske skal valensskallen ; antallet af elektroner, der optager det, bestemmer atomets kemiske egenskaber : de kemiske grundstoffer, hvis valensskal kun er optaget af en elektron - brint og alkalimetaller - er de mest reaktive, mens dem, hvis valensskal er mættet med elektroner - ædle gasser - har tendens til at være kemisk inert.
De elektroniske lag, defineret med tallet n , gør det ikke alene muligt at redegøre for spektroskopiske observationer . Udover det azimutale tal ℓ , som gør det muligt at skelne mellem de elektroniske underlag , defineres elektroner også af det magnetiske kvantetal m ℓ og det magnetiske kvantetal for spin m s . Disse fire kvantetal ( n , ℓ , m ℓ , m s ) gør det muligt at modellere den elektroniske konfiguration af elektrisk neutrale atomer i jordtilstand ved hjælp af Klechkowski-reglen , den første Hund-regel og udelukkelsesprincippet af Pauli ; fordelingen af elektroner af elektroniske lag af kemiske grundstoffer i jordtilstanden er som følger:
Kemisk element | Elementfamilie | Elektroner pr. Lag | Linie | Kolonne (gruppe) | ||
---|---|---|---|---|---|---|
1 | H | Brint | Ikke-metal | 1 | 1 | AI |
2 | Hej | Helium | Ædelgas | 2 | 1 | O |
3 | Li | Lithium | Alkalimetal | 2, 1 | 2 | AI |
4 | Være | Beryllium | Jordalkalimetal | 2, 2 | 2 | II A |
5 | B | Bor | Metalloid | 2, 3 | 2 | III B |
6 | VS | Kulstof | Ikke-metal | 2, 4 | 2 | IV B |
7 | IKKE | Kvælstof | Ikke-metal | 2, 5 | 2 | VB |
8 | O | Ilt | Ikke-metal | 2, 6 | 2 | VI B |
9 | F | Fluor | Halogen | 2, 7 | 2 | VII B |
10 | Født | Neon | Ædelgas | 2, 8 | 2 | O |
11 | Ikke relevant | Natrium | Alkalimetal | 2, 8, 1 | 3 | AI |
12 | Mg | Magnesium | Jordalkalimetal | 2, 8, 2 | 3 | II A |
13 | Al | Aluminium | Dårligt metal | 2, 8, 3 | 3 | III B |
14 | Ja | Silicium | Metalloid | 2, 8, 4 | 3 | IV B |
15 | P | Fosfor | Ikke-metal | 2, 8, 5 | 3 | VB |
16 | S | Svovl | Ikke-metal | 2, 8, 6 | 3 | VI B |
17 | Cl | Klor | Halogen | 2, 8, 7 | 3 | VII B |
18 | Ar | Argon | Ædelgas | 2, 8, 8 | 3 | O |
19 | K | Kalium | Alkalimetal | 2, 8, 8, 1 | 4 | AI |
20 | Det | Kalk | Jordalkalimetal | 2, 8, 8, 2 | 4 | II A |
21 | Sc | Scandium | Overgangsmetal | 2, 8, 9, 2 | 4 | III A |
22 | Ti | Titanium | Overgangsmetal | 2, 8, 10, 2 | 4 | IV A |
23 | V | Vanadium | Overgangsmetal | 2, 8, 11, 2 | 4 | GÅ |
24 | Cr | Krom | Overgangsmetal | 2, 8, 13, 1 | 4 | VI A |
25 | Mn | Mangan | Overgangsmetal | 2, 8, 13, 2 | 4 | VII A |
26 | Fe | Jern | Overgangsmetal | 2, 8, 14, 2 | 4 | VII |
27 | Co | Kobolt | Overgangsmetal | 2, 8, 15, 2 | 4 | VII |
28 | Eller | Nikkel | Overgangsmetal | 2, 8, 16, 2 eller 2, 8, 17, 1 | 4 | VII |
29 | Cu | Kobber | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 1 | 4 | IB |
30 | Zn | Zink | Dårligt metal | 2, 8, 18, 2 | 4 | II B |
31 | Ga | Gallium | Dårligt metal | 2, 8, 18, 3 | 4 | III B |
32 | Ge | Germanium | Metalloid | 2, 8, 18, 4 | 4 | IV B |
33 | Es | Arsen | Metalloid | 2, 8, 18, 5 | 4 | VB |
34 | Se | Selen | Ikke-metal | 2, 8, 18, 6 | 4 | VI B |
35 | Br | Brom | Halogen | 2, 8, 18, 7 | 4 | VII B |
36 | Kr | Krypton | Ædelgas | 2, 8, 18, 8 | 4 | O |
37 | Rb | Rubidium | Alkalimetal | 2, 8, 18, 8, 1 | 5 | AI |
38 | Sr | Strontium | Jordalkalimetal | 2, 8, 18, 8, 2 | ||
39 | Y | Yttrium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 9, 2 | ||
40 | Zr | Zirkonium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 10, 2 | ||
41 | Nb | Niob | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 12, 1 | ||
42 | Mo | Molybdæn | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 13, 1 | ||
43 | Tc | Technetium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 13, 2 | ||
44 | Ru | Ruthenium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 15, 1 | ||
45 | Rh | Rhodium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 16, 1 | ||
46 | Pd | Palladium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 18 | ||
47 | Ag | Sølv | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 18, 1 | ||
48 | CD | Cadmium | Dårligt metal | 2, 8, 18, 18, 2 | ||
49 | I | Indium | Dårligt metal | 2, 8, 18, 18, 3 | ||
50 | Sn | Tin | Dårligt metal | 2, 8, 18, 18, 4 | ||
51 | Sb | Antimon | Metalloid | 2, 8, 18, 18, 5 | ||
52 | Du | Tellurium | Metalloid | 2, 8, 18, 18, 6 | ||
53 | jeg | Jod | Halogen | 2, 8, 18, 18, 7 | ||
54 | Xe | Xenon | Ædelgas | 2, 8, 18, 18, 8 | ||
55 | Cs | Cæsium | Alkalimetal | 2, 8, 18, 18, 8, 1 | ||
56 | Ba | Barium | Jordalkalimetal | 2, 8, 18, 18, 8, 2 | ||
57 | Det | Lanthanum | Lanthanid | 2, 8, 18, 18, 9, 2 | ||
58 | Det her | Cerium | Lanthanid | 2, 8, 18, 19, 9, 2 | ||
59 | Pr | Praseodym | Lanthanid | 2, 8, 18, 21, 8, 2 | ||
60 | Nd | Neodym | Lanthanid | 2, 8, 18, 22, 8, 2 | ||
61 | Om eftermiddagen | Promethium | Lanthanid | 2, 8, 18, 23, 8, 2 | ||
62 | Sm | Samarium | Lanthanid | 2, 8, 18, 24, 8, 2 | ||
63 | Havde | Europium | Lanthanid | 2, 8, 18, 25, 8, 2 | ||
64 | Gd | Gadolinium | Lanthanid | 2, 8, 18, 25, 9, 2 | ||
65 | TB | Terbium | Lanthanid | 2, 8, 18, 27, 8, 2 | ||
66 | D y | Dysprosium | Lanthanid | 2, 8, 18, 28, 8, 2 | ||
67 | Ho | Holmium | Lanthanid | 2, 8, 18, 29, 8, 2 | ||
68 | Er | Erbium | Lanthanid | 2, 8, 18, 30, 8, 2 | ||
69 | Tm | Thulium | Lanthanid | 2, 8, 18, 31, 8, 2 | ||
70 | Yb | Ytterbium | Lanthanid | 2, 8, 18, 32, 8, 2 | ||
71 | Læs | Lutecium | Lanthanid | 2, 8, 18, 32, 9, 2 | ||
72 | Hf | Hafnium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 10, 2 | ||
73 | Dit | Tantal | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 11, 2 | ||
74 | W | Wolfram | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 12, 2 | ||
75 | Re | Rhenium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 13, 2 | ||
76 | Knogle | Osmium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 14, 2 | ||
77 | Ir | Iridium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 15, 2 | ||
78 | Pt | Platin | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 17, 1 | ||
79 | På | Guld | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 18, 1 | ||
80 | Hg | Kviksølv | Dårligt metal | 2, 8, 18, 32, 18, 2 | ||
81 | Tl | Thallium | Dårligt metal | 2, 8, 18, 32, 18, 3 | ||
82 | Pb | At føre | Dårligt metal | 2, 8, 18, 32, 18, 4 | ||
83 | Bi | Vismut | Dårligt metal | 2, 8, 18, 32, 18, 5 | ||
84 | Po | Polonium | Dårligt metal | 2, 8, 18, 32, 18, 6 | ||
85 | På | En stat | Metalloid | 2, 8, 18, 32, 18, 7 | ||
86 | Rn | Radon | Ædelgas | 2, 8, 18, 32, 18, 8 | ||
87 | Fr | Francium | Alkalimetal | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 | ||
88 | Ra | Radium | Jordalkalimetal | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 | ||
89 | Ac | Actinium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 | ||
90 | Th | Thorium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 | ||
91 | Pa | Protactinium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 | ||
92 | U | Uran | Actinide | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 | ||
93 | Np | Neptunium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 | ||
94 | Kunne det | Plutonium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2 | ||
95 | Er | Americium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 | ||
96 | Cm | Curium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2 | ||
97 | Bk | Berkelium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 | ||
98 | Jf | Californium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 | ||
99 | Er | Einsteinium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 29, 8, 2 | ||
100 | Fm | Fermium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 30, 8, 2 | ||
101 | Md | Mendelevium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 | ||
102 | Ingen | Nobelium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2 | ||
103 | Lr | Lawrencium | Actinide | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3 | ||
104 | Rf | Rutherfordium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 | ||
105 | Db | Dubnium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 | ||
106 | Sg | Seaborgium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 | ||
107 | Bh | Bohrium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2 | ||
108 | Hs | Kalium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 32, 14, 2 | ||
109 | Mt | Meitnerium | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 | ||
110 | Ds | Darmstadtium | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 | ||
111 | Rg | Roentgenium | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 | ||
112 | Cn | Copernicium | Overgangsmetal | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 | ||
113 | Nh | Nihonium | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 | ||
114 | Fl | Flerovium | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 | ||
115 | Mc | Moscovium | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 | ||
116 | Lv | Livermorium | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 | ||
117 | Ts | Tennesse | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 | ||
118 | Og | Oganesson | Ubestemt | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 |