Gli elettroni non sono distribuiti a caso nello spazio intorno al nucleo; In realtà essi
non si muovono lungo orbite fisse (come un treno lungo i binari), ma si allontanano e si avvicinano al nucleo, viaggiando a una velocità così elevata (prossima alla velocità della luce,
circa 300.000 km al secondo), che è
praticamente impossibile stabilire contemporaneamente, in un determinato istante, la loro posizione e la loro velocità (principio di indeterminazione di Heisenberg).
Di ogni elettrone possiamo solamente definire lo spazio tridimensionale intorno al nucleo all’interno del quale abbiamo
un’elevata probabilità di trovare l’elettrone stesso. È come se l’elettrone fosse “contenuto” (con alta probabilità) all’interno di una nube (di dimensioni, forma e orientamento spaziale definiti matematicamente), che chiamiamo
orbitale.
L’orbitale è quindi la
porzione di spazio tridimensionale disposta intorno al nucleo, all’interno della quale abbiamo
un’alta probabilità (più del 90%) di trovare l’elettrone.
Il primo stato è quello di raggio più piccolo e può contenere al massimo due elettroni; il secondo strato è più grande e può contenere al massimo 8 elettroni; il terzo è ancora più grande e può contenere al massimo 18 elettroni, tuttavia negli elementi più semplici ne contiene 8.
Gli atomi più complessi giungono ad avere fino a 7 strati, ma ( ad eccezione del primo strato) l'ultimo ne può contenere al massimo 8. Gli atomi che hanno 8 elettroni nell'ultima orbita sono molto stabili e non tendono a formare legami chimici, come vedremo.
Naturalmente questa è una spiegazione ultra semplificata rispetto alla realtà, tuttavia questo per voi può bastare.
Ma forse più bella ancora è questa app dalla Colorado University, dice anche quando un nucleo è instabile!