electron configuration
az elektronok elhelyezkedése az atomban vagy ionban; az elektronhéjak, elektronalhéjak, elektronhelyek rendszere. Ezekben helyezkednek el az atom elektronjai.
elektronhéj shell az atommagtól az elektron energiaszintje szerinti távolságban lévő energiatartomány*. Az atomban az elektron energiaszintjétől függően az atommagtól csak meghatározott távolságra helyezkedhet el. Az elektron az elektronhéjon belül több helyen is lehet, ezért mondjuk az elektronhéjat energiatartománynak, nem pedig elektronpályának.
Egy atomnak legfeljebb 7 elektronhéja lehet; ezek energiaszintjét az elsődleges elméletszám fejezi ki. (→elektron-elméletszámok) A magtól távolodva növekszik az elektronhéjak energiatartománya. A maghoz legközelebbi elektronhéj az 1-es vagy K-héj; elsődleges elméletszáma n = 1. A következő a 2-es vagy L-héj; elsődleges elméletszáma n = 2. A 3-as héj az M-héj (n = 3), a 4-es héj az N-héj (n = 4), az 5-ös az O-héj (n = 5), a 6-os a P-héj (n = 6), a 7-es pedig a Q-héj (n = 7). Az elektronhéjakat jelölhetjük egyszerűen betűkkel (K, L, M, N, O, P, Q) vagy n = 1 héj, n = 2 héj stb. formában, avagy egyszerűen számokkal: 1., 2. stb. elektronhéj.
Az egyes elektronhéjakon lehetséges legtöbb elektron meghatározott; a 2 • n2 képlettel fejezhető ki (n az elsődleges elméletszám): az 1-es héjon (n = 1) legtöbb két elektron lehet, a 2-es héjon legtöbb nyolc (n = 2 [n2 = 4, 2 • 4 = 8]), a 3-as héjon 18 stb.
Minél távolabb van az elektron a magtól, energiája annál nagyobb, ezért, ha egy elektron egy külső héjról egy belsőre kerül, energia szabadul fel, és fordítva, belsőn lévő elektron energiát igényel ahhoz, hogy külsőbb héjra kerüljön. A leadott vagy felvett energia egyenlő a két elektronhéj közti energiakülönbséggel. A megfelelő elektronhéjakon tartózkodó elektronok nem sugároznak energiát.
Az atom legkülső elektronhéját vegyértékhéjnak nevezzük; ezen vannak a vegyértékelektronok. Legfeljebb 8 vegyértékelektron lehet, kivéve a hidrogént és a héliumot, amelyeknek egyetlen elektronhéja van, legfeljebb 2 elektronnal. (→vegyértékelektron)
elektronalhéj subshell az elektronhéjon belüli energiatartomány. Négy elektronalhéj van; ezeket s, p, d, f betűkkel jelöljük, utalva a bennük lévő elektronhely (orbital) formájára, pl. az s (spherical) gömbölyű formájú elektronhely. (→elektronpálya).
Az 1-es elektronhéjnak egyetlen alhéja van (1s), a 2-es elektronhéjnak kettő (2s, 2p), a 3-asnak 3 (3s 3p 3d), a 4-esnek négy (4s 4p 4d 4f) – az alapállapotban lévő atomoknak nincs több alhéja. A további alhéjak a gerjesztett atomokban jönnek létre. Az s alhéjon, bármely energiaszinten legfeljebb két, a p alhéjon legfeljebb hat, a d alhéjon legfeljebb 10, az f alhéjon pedig legfeljebb 14 elektron lehet.
elektronhely atomic orbital az elektronok mag körüli mozgásának tere az alhéjakon belül. Az s-alhéjnak 1 elektronhelye van, a p-alhéjnak három, a d-nek öt, az f-nek pedig 7.
Az elektron nem kering úgy a mag körül, miként a Föld a Nap körül. Az atommag és az elektron töltésvonzása hat egymásra; a gyengébb (az utóbbi) felveszi az erősebb (az atommag) irányultságát. Vagyis az elektronok tényleges mozgási helyét az elektron energiája, a mag tényleges vonzásereje és az atom mágneses tere szabja meg. Az elektronhely ekként az n, l és az ml elméletszámokkal jellemezhető. Egy elektronhelyen – a Pauli-elvből adódóan – legfeljebb 2 elektron lehetséges. (→elektron-elméletszámok, Pauli-elv)
Az elektron helye az elektronpályán, hogy hol van, és hol lesz a következő pillanatban, nem mondható meg pontoson – ez a Heisenberg-féle határozatlansági elv. Csupán az elektron helyének valószínűségi eloszlását tudjuk meghatározni.
Az elektron legvalószínűbb helyét a kvantumelmélet szellemében az elektron állapotfüggvényével határozzák meg; ez az elektronnak a hely szerinti valószínűségi eloszlását fejezi ki. Jele: ψ. Az állapotfüggvényt a Schrödinger-egyenlettel számolják ki.