![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/Periodic_Table_2.svg/langno-640px-Periodic_Table_2.svg.png&w=640&q=50)
Elektronskall
From Wikipedia, the free encyclopedia
Elektronskall betegner i kjemi eller atomfysikk organiseringen av elektroner i et atom utenfor atomkjernen. Skallene i de etablerte atomene er nummererte med hovedkvantetallet n = 1,2,3,4,5,6,7 som bærer de tilsvarende navnene K,L,M,N,O,P,Q. Av disse er elektronene i K-skallet nærmest kjernen, mens elektronene i Q-skallet er stort sett lengst borte.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/Periodic_Table_2.svg/640px-Periodic_Table_2.svg.png)
Denne forbindelsen mellom avstand fra kjernen og størrelsen på hovedkvantetallet ble først funnet i Bohrs atommodell, men er ikke lenger så direkte i moderne kvantemekanikk. Her kan man i stedet si at dette kvantetallet heller angir økende energi for elektronene, mens den romlige plassering av dem er gitt ved sannsynligheter. For eksempel har et elektron i P-skallet større sannsynlighet for å befinne seg lengre borte fra atomkjernen enn et elektron i L-skallet.
Hvert hovedskall er oppdelt i n underskall gitt ved det azimutale kvantetallet ℓ = 0,1,2,...,n -1 som bærer de tilsvarende merkelappene s,p,d,f,.. . For å angi et underskall eller en slikk blokk med lektroner, brukes notasjonen nℓ. Derfor har K-skallet kun underskallet 1s, mens L-skallet inneholder underskallene 2s og 2p. Ifølge kvantemekanikken og Paulis eksklusjonsprinsipp kan et underskall inneholde maksimalt 2(2ℓ + 1) elektroner. Et d-skall med ℓ = 2 inneholder derfor maksimalt 10 elektroner, mens et f-skall kan maksimalt ha 14 elektroner. Et fullt skall har hverken dreieimpuls eller spinn da bidragene fra elektronene opphever hverandre helt eksakt. Det magnetiske momentet for et atom skyldes derfor ene og alene elektronene i ikke-fulle skall.
Mens hovedkvantetallet n bestemmer den delen av energien til et elektron som primært avhenger av vekselvirkningen med atomkjernen, vil den delen av energien som skyldes vekselvirkningene med de andre elektronene avhenge av det asimutale kvantetallet ℓ. Samspillet mellom disse to medfører at energien til elektronene i forskjellige underskall varierer på en komplisert måte som på bestemmes ved numeriske beregninger. I grunntilstanden til atomet hvor det har lavest energi, blir elektronene plassert på en slik måte i de forskjellige underskallene at det får minst energi. Beregning av disse elektronkonfigurasjonene gir de kjemiske egenskapene til atomene. Et eksempel er de sjeldne jordartene som oppstår fordi underskallet 4f har lavere energi enn 5d og dermed blir først oppfylt.
Z | Atom | K | L | M | N | O | P | Q | ||||||||||||
1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | 6s | 6p | 6d | 7s | 7p | ||
1 | Hydrogen | 1 | ||||||||||||||||||
2 | Helium | 2 | ||||||||||||||||||
3 | Litium | 2 | 1 | |||||||||||||||||
4 | Beryllium | 2 | 2 | |||||||||||||||||
5 | Bor | 2 | 2 | 1 | ||||||||||||||||
6 | Karbon | 2 | 2 | 2 | ||||||||||||||||
7 | Nitrogen | 2 | 2 | 3 | ||||||||||||||||
8 | Oksygen | 2 | 2 | 4 | ||||||||||||||||
9 | Fluor | 2 | 2 | 5 | ||||||||||||||||
10 | Neon | 2 | 2 | 6 | ||||||||||||||||
Z | Atom | K | L | M | N | O | P | Q | ||||||||||||
1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | 6s | 6p | 6d | 7s | 7p | ||
11 | Natrium | 2 | 2 | 6 | 1 | |||||||||||||||
12 | Magnesium | 2 | 2 | 6 | 2 | |||||||||||||||
13 | Aluminium | 2 | 2 | 6 | 2 | 1 | ||||||||||||||
14 | Silisium | 2 | 2 | 6 | 2 | 2 | ||||||||||||||
15 | Fosfor | 2 | 2 | 6 | 2 | 3 | ||||||||||||||
16 | Svovel | 2 | 2 | 6 | 2 | 4 | ||||||||||||||
17 | Klor | 2 | 2 | 6 | 2 | 5 | ||||||||||||||
18 | Argon | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | ||||||||||||||
Z | Atom | K | L | M | N | O | P | Q | ||||||||||||
1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | 6s | 6p | 6d | 7s | 7p | ||
19 | Kalium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 1 | |||||||||||||
20 | Kalsium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 2 | |||||||||||||
21 | Scandium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 1 | 2 | ||||||||||||
22 | Titan | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 2 | 2 | ||||||||||||
23 | Vanadium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 3 | 2 | ||||||||||||
24 | Krom | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 5 | 1 | ||||||||||||
25 | Mangan | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 5 | 2 | ||||||||||||
26 | Jern | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 6 | 2 | ||||||||||||
27 | Kobolt | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 7 | 2 | ||||||||||||
28 | Nikkel | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 8 | 2 | ||||||||||||
29 | Kobber | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 1 | ||||||||||||
30 | Sink | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | ||||||||||||
31 | Gallium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 1 | |||||||||||
32 | Germanium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 2 | |||||||||||
33 | Arsen | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 3 | |||||||||||
34 | Selen | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 4 | |||||||||||
35 | Brom | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 5 | |||||||||||
36 | Krypton | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | |||||||||||
Z | Atom | K | L | M | N | O | P | Q | ||||||||||||
1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | 6s | 6p | 6d | 7s | 7p | ||
37 | Rubidium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 1 | ||||||||||
38 | Strontium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 2 | ||||||||||
39 | Yttrium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 1 | 2 | |||||||||
40 | Zirkonium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 2 | 2 | |||||||||
41 | Niob | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 4 | 1 | |||||||||
42 | Molybden | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 5 | 1 | |||||||||
43 | Technetium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 5 | 2 | |||||||||
44 | Ruthenium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 7 | 1 | |||||||||
45 | Rhodium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 8 | 1 | |||||||||
46 | Palladium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | ||||||||||
47 | Sølv | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 1 | |||||||||
48 | Kadmium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | |||||||||
49 | Indium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 1 | ||||||||
50 | Tinn | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 2 | ||||||||
51 | Antimon | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 3 | ||||||||
52 | Tellur | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 4 | ||||||||
53 | Jod | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 5 | ||||||||
54 | Xenon | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | ||||||||
Z | Atom | K | L | M | N | O | P | Q | ||||||||||||
1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | 6s | 6p | 6d | 7s | 7p | ||
55 | Cesium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 1 | |||||||
56 | Barium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 2 | |||||||
57 | Lantan | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 1 | 2 | ||||||
58 | Cerium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 1 | 2 | 6 | 1 | 2 | |||||
59 | Praseodym | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 3 | 2 | 6 | 2 | ||||||
60 | Neodym | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 4 | 2 | 6 | 2 | ||||||
61 | Promethium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 5 | 2 | 6 | 2 | ||||||
62 | Samarium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 6 | 2 | 6 | 2 | ||||||
63 | Europium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 7 | 2 | 6 | 2 | ||||||
64 | Gadolinium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 7 | 2 | 6 | 1 | 2 | |||||
65 | Terbium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 9 | 2 | 6 | 2 | ||||||
66 | Dysprosium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 10 | 2 | 6 | 2 | ||||||
67 | Holmium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 11 | 2 | 6 | 2 | ||||||
68 | Erbium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 12 | 2 | 6 | 2 | ||||||
69 | Thulium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 13 | 2 | 6 | 2 | ||||||
70 | Ytterbium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 2 | ||||||
71 | Lutetium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 1 | 2 | |||||
72 | Hafnium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 2 | 2 | |||||
73 | Tantal | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 3 | 2 | |||||
74 | Wolfram | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 4 | 2 | |||||
75 | Rhenium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 5 | 2 | |||||
76 | Osmium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 6 | 2 | |||||
77 | Iridium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 7 | 2 | |||||
78 | Platina | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 8 | 2 | |||||
79 | Gull | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 1 | |||||
80 | Kvikksølv | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | |||||
81 | Thallium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 1 | ||||
82 | Bly | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 2 | ||||
83 | Vismut | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 3 | ||||
84 | Polonium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 4 | ||||
85 | Astat | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 5 | ||||
86 | Radon | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | ||||
Z | Atom | K | L | M | N | O | P | Q | ||||||||||||
1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | 6s | 6p | 6d | 7s | 7p | ||
87 | Francium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 1 | |||
88 | Radium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 2 | |||
89 | Actinium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 1 | 2 | ||
90 | Thorium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 2 | 2 | ||
91 | Protactinium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 2 | 6 | 1 | 2 | |
92 | Uran | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 3 | 2 | 6 | 1 | 2 | |
93 | Neptunium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 4 | 2 | 6 | 1 | 2 | |
94 | Plutonium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 6 | 2 | 6 | 2 | ||
95 | Americium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 7 | 2 | 6 | 2 | ||
96 | Curium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 7 | 2 | 6 | 1 | 2 | |
97 | Berkelium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 9 | 2 | 6 | 2 | ||
98 | Californium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 10 | 2 | 6 | 2 | ||
99 | Einsteinium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 11 | 2 | 6 | 2 | ||
100 | Fermium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 12 | 2 | 6 | 2 | ||
101 | Mendelevium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 13 | 2 | 6 | 2 | ||
102 | Nobelium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 2 | ||
103 | Lawrencium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 2 | 1 | |
104 | Rutherfordium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 2 | 2 | |
105 | Dubnium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 3 | 2 | |
106 | Seaborgium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 4 | 2 | |
107 | Bohrium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 5 | 2 | |
108 | Hassium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 6 | 2 | |
109 | Meitnerium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 7 | 2 | |
110 | Darmstadtium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 8 | 2 | |
111 | Røntgenium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 9 | 2 | |
112 | Copernicium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | |
113 | Nihonium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 1 |
114 | Flerovium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 2 |
115 | Moscovium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 3 |
116 | Livermorium | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 4 |
117 | Tenness | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 5 |
118 | Oganesson | 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 14 | 2 | 6 | 10 | 2 | 6 |
Kjemiske bindinger med andre atomer avhenger av elektronene i det ytterste skallet som ofte kalles for valensskallet. Det er også elektronene i dette skallet som bestemmer det synlige lyset som et atom kan sende ut. Disse valenselektronene blir derfor også kalt for optiske elektroner.
I slike kjemiske sammenhenger spiller også det magnetiske kvantetallet m en viktig rolle. I et underskall med en gitt verdi av det asimutale kvantetallet ℓ, tar dette tredje kvantetallet 2ℓ + 1 heltallige verdier fra -ℓ til +ℓ. Hvert underskall blir på den måten oppdelt i et tilsvarende antall orbitaler med elektroner som har sterkt retningsavhengige, romlige sannsynlighetsfordelinger i rommet. Disse gir molekylene deres kompliserte strukturer.