Liczby kwantowe i struktura elektronowa
Każdy elektron w atomie jest opisany przez cztery liczby kwantowe. Główna liczba kwantowa (n) określa numer powłoki i decyduje o wielkości promienia orbitalu. Liczba poboczna (l) informuje o liczbie podpowłok w danej powłoce i kształcie orbitalu. Magnetyczna liczba kwantowa (m) określa liczbę poziomów orbitalnych w podpowłoce.
Podpowłoki oznaczamy literami: s l=0, p l=1, d l=2, f l=3. Każda powłoka może pomieścić maksymalnie 2n² elektronów. Dodatkowo każdy elektron ma swoją liczbę kwantową magnetyczno-spinową ms, która może przyjmować wartość +½ (spin dodatni, oznaczany ↑) lub -½ (spin ujemny, oznaczany ↓).
Zachowanie elektronów regulują dwie zasady: zakaz Pauliego (każdy elektron ma unikalny zestaw liczb kwantowych) oraz reguła Hunda (w atomie dąży się do maksymalizacji liczby niesparowanych elektronów). Niektóre pierwiastki, jak miedź (Cu), srebro (Ag), złoto (Au), chrom (Cr) i pallad (Pd), podlegają zjawisku promocji elektronu.
💡 Warto zapamiętać: W jonie dodatnim (kationie) elektrony są usuwane najpierw z najwyższej powłoki. Dlatego np. mangan w stanie podstawowym ma konfigurację Ar 4s² 3d⁵, a jako Mn²⁺ ma Ar 3d⁵ (pozbył się elektronów z podpowłoki 4s).