Redigerer Atomteori (avsnitt)

==Elektronskall==
Elektronene i et grunnstoff inngår i forskjellige energinivåer som kan beregnes fra [[Schrödingerligningen|Schrödinger-ligningen]]. De tilsvarende løsningene av ligningen omtales som [[elektronkonfigurasjon]]er. Avhengig av [[kvantetall]]ene kan de grupperes i det som kalles [[elektronskall]] som betegnes med bokstavene K, L, M,N og O. Elektronene i K-skallet er innerst med lavest energi, mens elektronene i O-skallet er ytterst og minst bundet til atomkjernen. Hvert skall er karakterisert ved et hovedkvantetall ''n'' slik at K-skallet har ''n'' = 1, L-skallet ''n'' = 2, etc. 

Hvert slikt hovedskall er delt opp i forskjellige nivå som kalles underskall som igjen består av forskjellige [[orbital]]er. Hver orbital er angitt ved et nytt, asimutalt kvantetall som kan anta verdiene {{nowrap|''l'' {{=}} 0,1, 2,...,''n'' -1}}. De har navn etter foreldede beskrivelser av linjene som opptrer ved spektroskopi. Derfor kalles {{nowrap|''l'' {{=}} 0}} for en s-orbital etter skarp, {{nowrap|''l'' {{=}} 1}} for en p-orbital etter principal, {{nowrap|''l'' {{=}} 2}} for d-orbital etter diffus. Deretter følger en f-orbital etter fundamental med {{nowrap|''l'' {{=}} 3}}  og en {{nowrap|g-orbital}}. 

Det magnetiske [[kvantetall]]et ''m'' for en orbital med gitte verdier av [[kvantetall]]ene ''n'' og ''l'', kan kun ha 2''l'' + 1 forskjellige verdier. Samtidig kan [[spinn]]-kvantetallet kun ta to verdier tilsvarende ''opp'' eller ''ned''. [[Pauliprinsippet|Pauli-prinsippet]] forlanger så at alle kvantetallene for et elektron må være forskjellige. Derfor vil orbitalen maksimalt inneholde 2(2''l'' + 1) elektroner. En s-orbital kan maksimalt ha 2 elektroner, en p-orbital 6, en d-orbital 10 osv. Et skall med hovedkvantetall ''n'' har da i alt plass til 2''n''<sup>2</sup> elektroner.

Dette gir da antall ledige plasser i de forskjellige skallene:

*K-skallet har ett nivå, 1s-orbitalen, hvor det er plass til 2 elektroner.
*L-skallet har to nivåer, 2s-orbitalen (2 elektroner) og 2p-orbitalen (6 elektroner). Tilsammen er det plass til 8 elektroner i L-skallet.
*M-skallet har tre nivåer, 3s-orbitalen (2 elektroner), 3p-orbitalen (6 elektroner) og 3d-orbitalen (10 elektroner). Tilsammen er det plass til 18 elektroner i M-skallet.
*N-skallet har fire nivåer, 4s-orbitalen (2 elektroner), 4p-orbitalen (6 elektroner), 4d-orbitalen (10 elektroner) og 4f-orbitalen (14 elektroner). Tilsammen er det plass til 32 elektroner i N-skallet.
*O-skallet har fem nivåer da det i tillegg er plass til en g-orbital med 18 elektroner. I alt har dette skallet da plass til 50 elektroner. 

Når disse ledige plassene skal fylles med elektroner, gjelder tre regler:

*[[Aufbau-prinsippet]]: Elektronene i atomene går alltid til den lavest mulige energikonfigurasjon.
*[[Pauliprinsippet|Pauli-prinsippet]]: To elektroner kan ikke være i samme [[kvantemekanikk|kvantetilstand]].
*[[Hunds regel]]: Den meste stabile konfigurasjonen er når hvert undernivå er enkelt okkupert, så langt det er mulig.

På grunn av vekselvirkningen mellom elektronene, kan et d-nivå ligge mellom p- og s-nivået. Hvis man beregner disse energiene, ser man at for eksempel 3d ligger mellom 4p og 4s. Derfor etterfylles det 3. skallet etter at det 4. skallet har blitt fylt. Dette kan gi forskjellige grunnstoffer ganske like, kjemiske egenskaper da det er elektronene i det ytterste orbitalene som bestemmer disse.

I [[Bohrs atommodell]] forstilte man seg elektronbanene i atomet på samme måte som planetbanene rundt [[Solen]]. Men i den mer nøyaktige beskrivelsen som følger fra [[kvantemekanikk]]en, er elektronene i stedet beskrevet ved [[bølgefunksjon]]er hvis absolutte kvadrat som angir sannsynligheten for at elektronene finnes på bestemte plasser. Derfor sier man ofte at denne kontinuerlige fordelingen av elektronsannsynligheten tilsvarer at de danner en mer eller mindre tett ''sky'' rundt atomkjernen. Hvor skyen er tett, er det stor sannsynlighet for å finne elektroner og tilsvarende liten sannsylighet der skyen er tynn.