Ulkoelektronikuoret

Ulkoelektronikuoret ovat atomin uloimpia elektronikuoria, joihin kuuluvat ne elektronit, jotka osallistuvat usein kemialliseen sitoutumiseen ja reaktiivisuuteen. Ne sijaitsevat korkeimmassa pääkvanttiluvun n arvoon liittyvässä kerroksessa ja voivat sisältää s- ja p-orbitaalien elektroneja sekä joissakin alkuaineissa d- ja f-orbitaalien elektroneja. Ulkoelektronikuoret määrittävät suurimman osan atomin kemiallisista ominaisuuksista.

Valenssielektronit ovat uloimmassa kerroksessa olevia elektroneja. Kerrosten maksimimäärä elektroneja on 2n^2, missä n on kerroksen pääkvanttiluku. Yleisesti main- ja sivuryhmäalkuaineilla ulkokerroksen elektronit muodostavat oktetin (noin kahdeksan elektronia): esimerkiksi neon on 1s2 2s2 2p6, natrium [Ne] 3s1, kloori [Ne] 3s2 3p5, happi [He] 2s2 2p4. Siirtymäalkuaineissa d- ja joskus f-orbitaalien elektronien osallistuminen voi laajentaa valenssikerroksia.

Käytännössä ulkokerrosten elektronit määräävät sidosten muodostumisen ja oksidaatio-tilat sekä yleisen reaktiivisuuden. Esimerkiksi natrium luovuttaa yhden valenssielektroninsa muodostaen Na+-ionin, kun taas kloori vastaanottaa yhden elektronin muodostaen Cl−-ionin. Laajennettu oktetti mahdollistaa hypervalenttisten yhdisteiden muodostumisen joidenkin periodin 3 ja sitä suurempien alkuaineiden kanssa.

Ulkoelektronikuorten käsittely auttaa ymmärtämään jaksollisuutta ja kemiallista käyttäytymistä sekä niiden vaikutuksia materiaalien ominaisuuksiin ja katalyyttisiin ilmiöihin.