Los electrones del núcleo son los electrones de un átomo que no son electrones de valencia y no participan en los enlaces químicos . [1] El núcleo y los electrones del núcleo de un átomo forman el núcleo atómico. Los electrones del núcleo están estrechamente unidos al núcleo. Por lo tanto, a diferencia de los electrones de valencia, los electrones del núcleo juegan un papel secundario en los enlaces químicos y las reacciones al filtrar la carga positiva del núcleo atómico de los electrones de valencia. [2]
El número de electrones de valencia de un elemento se puede determinar mediante el grupo de la tabla periódica del elemento (ver electrón de valencia ):
Una explicación más compleja de la diferencia entre los electrones del núcleo y de valencia se puede describir con la teoría de los orbitales atómicos.
En átomos con un solo electrón, la energía de un orbital está determinada exclusivamente por el número cuántico principal n . El orbital n = 1 tiene la energía más baja posible en el átomo. Para n grande , la energía aumenta tanto que el electrón puede escapar fácilmente del átomo. En átomos de un solo electrón, todos los niveles de energía con el mismo número cuántico principal están degenerados y tienen la misma energía.
En átomos con más de un electrón, la energía de un electrón depende no solo de las propiedades del orbital en el que reside, sino también de sus interacciones con los otros electrones en otros orbitales. Esto requiere la consideración del número cuántico ℓ . Los valores más altos de ℓ están asociados con valores más altos de energía; por ejemplo, el estado 2p es más alto que el estado 2s. Cuando ℓ = 2, el aumento de energía del orbital se vuelve lo suficientemente grande como para empujar la energía del orbital por encima de la energía del orbital s en la siguiente capa superior; cuando ℓ = 3, la energía se empuja hacia el interior del caparazón dos pasos más arriba. El llenado de los orbitales 3d no ocurre hasta que se hayan llenado los orbitales 4s.
El aumento de energía para las subcapas de momento angular creciente en átomos más grandes se debe a los efectos de interacción electrón-electrón, y está específicamente relacionado con la capacidad de los electrones de momento angular bajo para penetrar más eficazmente hacia el núcleo, donde están sujetos a menos apantallamiento. de la carga de los electrones intervinientes. Así, en los átomos de mayor número atómico , el ℓ de los electrones se vuelve cada vez más un factor determinante en su energía, y los principales números cuánticos n de electrones se vuelven cada vez menos importantes en su ubicación de energía. La secuencia de energía de las primeras 35 subcapas (por ejemplo, 1s, 2s, 2p, 3s, etc.) se da en la siguiente tabla [¿no se muestra?]. Cada celda representa una subcapa con n yℓ dado por sus índices de fila y columna, respectivamente. El número en la celda es la posición de la subcapa en la secuencia. Consulte la tabla periódica a continuación, organizada por subcapas.