De elektronenschillen
De elektronen van een atoom, elk met een negatieve lading, hebben behoefte aan een goed georganiseerde ruimte rondom de kern. Ze zijn allemaal negatief, dus zullen niet op een kluitje gaan zitten. Integendeel, heel hun gedrag en hun plek moet nauwkeurig geregeld worden.
De positieve kern trekt ze aan, houdt de elektronen bij elkaar. Maar er is niet alleen deze aantrekkingskracht, er is ook de afstotende kracht tussen de elektronen onderling. Je zou kunnen zeggen: de elektronen moeten elk vechten voor hun plekje. Daarbij is belangrijk om te weten dat elk elektron een grotere of kleinere hoeveelheid energie bezit.
Je kunt elektronen beschouwen als ladingen in beweging, en dat is eigenlijk de definitie van electrische stroom. Bewegende ladingen veroorzaken een electromagnetisch veld en dat veld beïnvloedt op zijn beurt weer de positie van alle in het atoom aanwezige elektronen. Dit alles werkt mee aan de ingewikkelde elektronenverdeling, bijvoorbeeld de verdeling van de elektronen over verschillende nivo's, elektronenschillen.


Hierna volgen enkele vereenvoudigde regels voor de elektronenverdeling binnen een atoom, in overeenstemming met de atoomtheorie.

Elektronen hebben energie en de hoeveelheid energie is afhankelijk van diverse factoren, zoals de afstand van dat elektron tot de kern.

Hoe verder van de kern, hoe meer energie een elektron heeft.

De eigen energie van een elektron,
dat onder invloed staat van de krachten van een atoomkern,
bepaalt in welk energienivo dat elektron mag zitten.

Voor energienivo kun je ook een ander woord gebruike: elektronenschil. Er zijn hoofdschillen en onderschillen.

Hieronder staan drie vereenvoudigde basisregels voor de hoofdschillen: (deze regels gelden niet automatisch voor alle atomen!)

1. De kern trekt elektronen aan; afhankelijk van hun energie en van de beschikbare ruimte blijven de elektronen op bepaalde afstand van de kern hangen. De binnenste schil, het dichts bij de kern, noemen we schil nummer 1; vervolgens heten ze 2, 3, enzovoort. We gebruiken de letter n = hoofdquantumgetal..
2. Het maximaal aantal elektronen in schil n is gelijk aan 2n²;
   Dit getal heeft nog een andere impact; het is het voorkeursaantal van schil n
3. De buitenste hoofdschil heeft maximaal 8 elektronen.

Die laatste regel kent een paar uitzonderingen bij de elementen met zeer laag atoomnummer.

Een atoom Natrium heeft in totaal 11 elektronen te verdelen. In schil 1 kunnen er twee, schil 2 is vol met 8 elektronen. Er blijft dus 1 elektron over voor de derde schil. Meer is er niet. Die derde schil is de buitenste schil van het Natriumatoom en heeft slechts één elektron dus. Dit elektron noem je "het valentie-elektron" en is heel erg belangrijk voor de eigenschappen van Natrium. (daarover later meer)