I kemi henviser det vigtigste energiniveau for et elektron til skallen eller den orbital, hvori elektronet er placeret i forhold til atomets kerne. Dette niveau angives af rektor kvanttal n. Det første element i en periode i den periodiske tabel introducerer et nyt hovedenerginiveau.
Energiniveauer og atommodellen
Begrebet energiniveau er en del af atommodel der er baseret på en matematisk analyse af atomspektre. Hver elektron i et atom har en energisignatur, der bestemmes af dens forhold til andre negativt ladede elektroner i atomet og den positivt ladede atomkerne. En elektron kan ændre energiniveauet, men kun ved trin eller kvanta, ikke kontinuerlige trin. Energien i et energiniveau øges længere ud fra den kerne, den er. Jo lavere antallet af et primært energiniveau er, jo tættere er elektronerne tæt på hinanden og atomens kerne. Under kemiske reaktioner er det vanskeligere at fjerne et elektron fra et lavere energiniveau end fra et højere.
Regler for de vigtigste energiniveauer
Et primært energiniveau kan indeholde op til 2n
2 elektroner, hvor n er antallet af hvert niveau. Det første energiniveau kan indeholde 2 (1)2 eller to elektroner; den anden kan indeholde op til 2 (2)2 eller otte elektroner; den tredje kan indeholde op til 2 (3)2 eller 18 elektroner osv.Det første primære energiniveau har en underplan, der indeholder en orbital, kaldet s orbital. Orbitalen kan maksimalt indeholde to elektroner.
Det næste primære energiniveau indeholder en s orbital og tre p orbitaler. Sættet med tre p orbitaler kan rumme op til seks elektroner. Således kan det andet primære energiniveau rumme op til otte elektroner, to i s orbital og seks i p orbital.
Det tredje primære energiniveau har en s orbital, tre p orbitaler og fem d orbitaler, som hver kan rumme op til 10 elektroner. Dette giver mulighed for maksimalt 18 elektroner.
Det fjerde og højere niveau har et f-underplan ud over s, p og d orbitaler. F-underfladen indeholder syv f orbitaler, som hver kan rumme op til 14 elektroner. Det samlede antal elektroner i det fjerde primære energiniveau er 32.
Elektronotation
Notationen, der bruges til at indikere typen af energiniveau og antallet af elektroner i dette niveau, har en koefficient for nummer på det primære energiniveau, et bogstav for underniveauet og et påskrift for antallet af elektroner der findes i det underniveau. F.eks. Notationen 4p3 angiver det fjerde primære energiniveau, p-underplanet og tilstedeværelsen af tre elektroner i p-underplanet.
At udskrive antallet af elektroner i alle atomers energiniveau og under niveauer producerer elektronkonfiguration af atomet.