Çekirdek etrafında elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur. Elektronların çekirdek etrafında bulunma olasılığının en yüksek olduğu bölgeye orbital denir. Açısal momentum kuantum sayısına(l) bağlı olarak s, p, d ve f orbitalleri olmak üzere dört çeşitte incelenir.

s orbitali

Küreseldir. En fazla iki elektron alır. Baş kuantum sayısı büyüdükçe s orbitallerinin enerjisi artar. İkincil kuantum sayısının sıfır değerine karşılık gelir.

p orbitalleri

İkinci veya daha üst enerji düzeylerinde bulunur. 3 orbitalden oluşur (px, py ve pz orbitalleri). Bu üç orbitalin enerjileri birbirine eşittir ve en çok 6 elektron alır. İkincil kuantum sayısıl’nin 1 değerine karşılık gelir.

d orbitalleri

Üçüncü veya daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur. 5 orbitalden oluşur ve en çok 10 elektron alır. l’nin 2 değerine karşılık gelir.

f orbitalleri

Dördüncü veya daha üst enerji düzeylerinde bulunur. 7 orbitalden oluşur ve en çok 14 elektron alır. İkincil kuantum sayısınınn 3 değerine karşılık gelir.

Orbitallere elektron dağılımı

Atom numarası bilinen bir atomun, elektron dağılımını gösteren şemaya atomun orbital şeması denir. Orbitaller şeklinde gösterilir.

Elektronlarınorbitalleredağılımı yazılırken aşağıdaki kurallar uygulanır.

  1. Çekirdeğe en yakınolan en düşük enerjili orbitalden başlanarak sıra ile en yüksek enerjiliorbitale doğru doldurulur (Aufbaukuralı).
  2. Her orbital en fazla iki elektron alır. Bu elektronların spinleri (dönme yönleri) zıttır (Pauli kuralı).
  3. Eşenerjili orbitallere, önce elektronlar birer birer yerleştirilir. Sonra her bir orbitaldeki elektronsayısı ikiye tamamlanır (Hund kuralı).

Atomların elektron dağılımlarında orbitalin sembolünün önüne hangi temel enerji düzeyinde olduğu, sağ üst kısmına ise içerdiği elektron sayısı yazılır.

Küresel simetri

Eş enerjili orbitallerin yarı dolu veya tam dolu olması atoma küresel simetri özelliği kazandırır. Eş enerjili orbitallerin yarı doluveya tam dolu olması durumunda elektronlar çekirdek tarafından daha kuvvetli çekildiğinden çekirdeğe yaklaşır ve atom çapı küçülür. Bu durum atoma kararlılık kazandırır. Örneğin; s orbitalinde 1 veya 2, p orbitalinde 3 veya 6, d orbitalinde 5 veya 10, f orbitalinde 7 veya 14 elektron bulunması atoma küresel simetrik yapı kazandırır.