Elektroninis apvalkalas yra atomo išorinė dalis, esanti aplink atomo branduolį. Jame yra elektronai ir jis sudarytas iš grupės atominių orbitalių, turinčių tą pačią pagrindinio kvantinio skaičiaus n vertę. Kiekvienas apvalkalas atitinka tam tikrą n reikšmę (n = 1, 2, 3 …) ir nulemia vidutinį elektronų energijos lygį bei sklaidos sritis atome.
Pagrindinės savybės
Elektronų apvalkalai susideda iš vieno ar daugiau elektronų subvalkalų (sublygmenų). Kiekvienas subvalkalas apibūdinamas kampinio momento kvantiniu skaičiumi l, kuris gali įgyti reikšmes nuo 0 iki n−1. Sublygmenys yra žymimi raidėmis s, p, d, f (atitinkamai l = 0, 1, 2, 3). Kiekvienas orbitalis gali talpinti iki dviejų elektronų su priešingais spinais (Pauli principas).
- s-subvalkalas: 1 orbitalis → 2 elektronai
- p-subvalkalas: 3 orbitalės → 6 elektronai
- d-subvalkalas: 5 orbitalių → 10 elektronų
- f-subvalkalas: 7 orbitalių → 14 elektronų
Elektronų pasiskirstymas tarp apvalkalų ir subvalkalų sudaro atomo elektronų konfigūraciją. Elektronų užpildymo tvarka aprašoma Aufbau principu ir papildoma Hundo taisykle (maksimalus neporuotų elektronų skaičius viename subvalkale prieš poravimą). Realiuose daugielektroniuose atomuose apvalkalų energijos persidengia (pvz., 4s ir 3d), todėl apvalkalų užpildymas nebūtinai vyksta griežta n didėjimo tvarka.
Elektronų skaičius apvalkale ir žymėjimas
Maksimalus elektronų skaičius apvalkale su pagrindiniu kvantiniu skaičiumi n apskaičiuojamas formule:
Elektronų, kurie gali būti apvalkale, skaičius yra lygus 2 n 2 {\displaystyle 2n^{2}} 
.
Pavyzdžiui:
- n = 1 (K apvalkalas) → 2 elektronai
- n = 2 (L apvalkalas) → 8 elektronų
- n = 3 (M apvalkalas) → 18 elektronų
- n = 4 (N apvalkalas) → 32 elektronai
Išorinio apvalkalo (valentinio apvalkalo) elektronai lemia atomo chemines savybes ir ryšio gebą. Periodinės lentelės grupės ir periodai yra glaudžiai susiję su elektronų apvalkalų užpildymu.
Terminas "apvalkalas" kilo iš Boro modelio, pagal kurį manyta, kad elektronų grupės sukasi apie branduolį tam tikrais atstumais ir sudaro tarsi "apvalkalus" arba orbitas. Šį terminą pasiūlė danų mokslininkas Nielsas Henrikas Davidas Boras. Tačiau modernioji kvantinė mechanika apvalkalo koncepciją interpretuoja kaip elektronų talpą orbitalėse, o ne kaip tikslias klasikines trajektorijas.
Santraukoje: elektroninis apvalkalas — tai orbitalių rinkinys su tuo pačiu pagrindiniu kvantiniu skaičiumi n, turintis ribotą elektronų talpą (2n2), kurio užpildymas ir struktūra lemia atomo elektrines ir chemines savybes.
