elektronfelépítését

Az elektronfelépítés vagy elektronfelépítésének fogalma az elektronok elrendezését írja le az atomokban, ionokban és molekulákban. A kvantummechanika keretein belül az elektronokat energiaszintek és orbitálok formájában kell elképzelni, és ezek a felépítések határozzák meg az anyag kémiai és fizikai tulajdonságait.

Az atomoknál az elektronok héjakba és alhéjakba töltődnek. Az alhéjak a s, p, d és f típusú orbitálokat foglalják magukban, és mindegyiknek meghatározott maximális elektron-száma van: 2(2l+1). A külső elektronok, különösen a vegyérték-elektronok, meghatározzák a vegyületek szerkezetét és reakcióképességét. Az elektronkonfigurációt az Aufbau-elv, a Pauli-kizárási elv és a Hund-szabály együtt jellemzi.

Molekuláknál a helyi atomorbitálokból molekula-orbitálokat (MO-kat) hoz létre a LCAO elv, amelyek kötő vagy antibonding karakterrel rendelkezhetnek. A MO-k energiabeosztása és a legmagasabb töltött és legkisebb energiájú üres MO-k (HOMO és LUMO) jelentős szerepet játszanak a kémiai reakciókban és a fotoreakciókban.

Az elektronfelépítés megértése nélkülözhetetlen a kémiai tulajdonságok, spektroszkópiai reakciók és mágneses viselkedés értelmezéséhez. Kísérleti módszerek közé tartozik a UV-Vis spektroszkópia és a fotoelektron-spektroszkópia, míg elméletben a Hartree–Fock és Post-HF módszerek vagy a sűrőség-függvényelmélet (DFT) számításai játszanak központi szerepet. Relativisztikus hatások fontosak nehezebb elemeknél és anyagoknál.