Elektrónový obal atómu
Atóm je základná stavebná častica, ktorá je chemicky nedeliteľná, t.j. pri chemických reakciách sa nemení. Atóm sa skladá z atómového jadra a elektrónového obalu, v ktorom je v
elektricky neutrálnom atóme toľko elektrónov, koľko je v jadre protónov. Počet protónov v jadre Z sa nazýva protónové číslo a určuje elektrický náboj jadra. V jadre je sústredená takmer celá hmotnosť atómu.
Elektrón sa môže bez vyžarovania energie pohybovať okolo jadra len po určitých dráhach, t.j. môže sa nachádzať iba v určitých kvantových stacionárnych stavoch. Každému kvantovému stavu je priradené tzv. hlavné kvantové číslo n = 1, 2, 3,... a zodpovedá mu energetická hladina En
.
Vedľajšie – orbitálové kvantové číslo vyjadruje mieru momentu hybnosti elektrónu v atóme.
Magnetické kvantové číslo určuje vzájomnú priestorovú orientáciu kvantových dráh.
Spinové kvantové číslo vyjadruje magnetické vlastnosti elektrónu.
Pri prechode elektrónu zo stacionárneho stavu s energiou En do stavu s nižšou energiou Em môže atóm emitovať kvantum elektromagnetického žiarenia – fotón. Naopak, pri absorbcii
fotónu prejde atóm zo stavu, ktorý má energiu Em do stavu s vyššou energiou En.
Väzbová energia je energia potrebná na odtrhnutie elektrónov od jadra. Odtrhnutie elektrónu od jadra spôsobené žiarením, nárazom atómu na iné atómy, prípadne molekuly nazývame
ionizácia. Katión vzniká odtrhnutím jedného alebo viacerých elektrónov. Anión vznikne pripojením jedného alebo viacerých elektrónov k neutrálnej molekule alebo atómu.
Elektrónový obal jadra je tvorený vrstvami a hlavnými kvantovými číslami, ktoré sa delia na podvrstvy. Celková sústava elektrónov, ktoré vytvárajú elektrónový obal atómu, sa nazýva elektrónová konfigurácia daného prvku.
Elektróny v atóme sa snažia zaujať stavy s najnižšou energiou. Pauliho vylučovací princíp: v atóme nie sú dva také elektróny, ktoré by sa zhodovali vo všetkých štyroch kvantových číslach, musia sa odlišovať aspoň v jednom, teda každá dráha môže byť obsadená najviac dvomi elektrónmi s opačným spinom. Tento princíp teda obmedzuje počet elektrónov v jednotlivých hladinách a podhladinách atómu.
Okrem Pauliho princípu platí pre stavbu elektrónového obalu atómu aj princíp minimálnej energie. Energetické hladiny s nižšou energiou sa obsadzujú skôr ako energetické hladiny s vyššou energiou.
Vrstvy a podvrstvy elektrónového obalu s nižšími kvantovými číslami nazývame vnútorné. Vonkajšia podvrstva, ktorá je obsadzovaná ako posledná, sa nazýva valenčná vrstva a jej
elektróny sa nazývajú valenčné. Tie určujú chemické vlastnosti prvku.