1803 में प्रांतीय रसायन शास्त्र के शिक्षक जॉन डाल्टनअनेक अनुपातों के नियम की खोज की। यह सिद्धांत कहता है कि यदि एक विशेष रासायनिक तत्व अन्य तत्वों के साथ यौगिक बना सकता है, तो उसके द्रव्यमान के प्रत्येक भाग के लिए दूसरे पदार्थ के द्रव्यमान का एक हिस्सा होगा, और उनके बीच का अनुपात छोटे पूर्णांकों के समान होगा। यह पदार्थ की जटिल संरचना को समझाने का पहला प्रयास था। 1808 में, उसी वैज्ञानिक ने अपने द्वारा खोजे गए कानून की व्याख्या करने की कोशिश करते हुए सुझाव दिया कि विभिन्न तत्वों में परमाणुओं के अलग-अलग द्रव्यमान हो सकते हैं।
परमाणु का पहला मॉडल 1904 में बनाया गया था।इस मॉडल में परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना, वैज्ञानिकों ने "किशमिश का हलवा" कहा। यह माना जाता था कि परमाणु एक धनात्मक आवेश वाला पिंड होता है, जिसमें इसके घटक समान रूप से मिश्रित होते हैं। ऐसा सिद्धांत इस प्रश्न का उत्तर नहीं दे सका कि परमाणु के घटक गति में हैं या विरामावस्था में। इसलिए, लगभग एक साथ "पुडिंग" सिद्धांत के साथ, जापानी नागाओका ने एक सिद्धांत प्रस्तावित किया जिसमें उन्होंने परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना की तुलना सौर मंडल से की। हालांकि, इस तथ्य का जिक्र करते हुए कि एक परमाणु के चारों ओर घूमते समय, उसके घटकों को ऊर्जा खोनी चाहिए, और यह इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियमों के अनुरूप नहीं है, विन ने ग्रह सिद्धांत को खारिज कर दिया।
हालांकि, इलेक्ट्रॉन की खोज के बाद, यह स्पष्ट हो गया कि परमाणु की संरचना जितनी कल्पना की गई थी, उससे कहीं अधिक जटिल है। प्रश्न उठे: इलेक्ट्रॉन क्या है? इसकी व्यवस्था कैसे की जाती है? क्या अन्य उपपरमाण्विक कण हैं?
20वीं सदी की शुरुआत तक, ग्रह सिद्धांत को आखिरकार स्वीकार कर लिया गया। यह स्पष्ट हो गया कि सूर्य के चारों ओर एक ग्रह की तरह नाभिक की कक्षा में घूमने वाले प्रत्येक इलेक्ट्रॉन का अपना प्रक्षेपवक्र होता है।
लेकिन आगे के प्रयोग और अध्ययनइस राय का खंडन किया। यह पता चला कि इलेक्ट्रॉनों का अपना प्रक्षेपवक्र नहीं होता है, हालांकि, उस क्षेत्र की भविष्यवाणी करना संभव है जिसमें यह कण सबसे अधिक बार होता है। नाभिक के चारों ओर घूमते हुए, इलेक्ट्रॉन एक कक्षीय बनाते हैं, जिसे इलेक्ट्रॉन खोल कहा जाता है। अब परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना का अध्ययन करना आवश्यक था। भौतिक विज्ञानी प्रश्नों में रुचि रखते थे: इलेक्ट्रॉन वास्तव में कैसे चलते हैं? क्या इस आंदोलन में कोई आदेश है? शायद आंदोलन अराजक है?
परमाणु भौतिकी के जनक एन.बोहर और ऐसे कई प्रमुख वैज्ञानिकों ने साबित किया कि इलेक्ट्रॉन गोले-परतों में घूमते हैं, और उनकी गति कुछ कानूनों से मेल खाती है। परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना का बारीकी से और विस्तार से अध्ययन करना आवश्यक था।
रसायन विज्ञान के लिए इस संरचना को जानना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है,क्योंकि पदार्थ के गुण, यह पहले से ही स्पष्ट था, इलेक्ट्रॉनों की संरचना और व्यवहार पर निर्भर करता है। इस दृष्टि से एक इलेक्ट्रॉन-कक्षक का व्यवहार इस कण की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। यह पाया गया कि इलेक्ट्रॉन परमाणु के नाभिक के जितने करीब होते हैं, इलेक्ट्रॉन-नाभिक बंधन को तोड़ने के लिए उतना ही अधिक प्रयास करना चाहिए। नाभिक के पास स्थित इलेक्ट्रॉनों का इसके साथ अधिकतम बंधन होता है, लेकिन ऊर्जा की न्यूनतम मात्रा होती है। बाहरी इलेक्ट्रॉनों के लिए, इसके विपरीत, नाभिक के साथ बंधन कमजोर हो जाता है, और ऊर्जा की आपूर्ति बढ़ जाती है। इस प्रकार, परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन परतें बनती हैं। परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना स्पष्ट हो गई है। यह पता चला कि ऊर्जा स्तर (परतें) समान ऊर्जा भंडार वाले कण बनाते हैं।
आज यह ज्ञात है कि ऊर्जा स्तरn पर निर्भर करता है (यह एक क्वांटम संख्या है) और 1 से 7 तक के पूर्णांकों से मेल खाती है। परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना और प्रत्येक स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की सबसे बड़ी संख्या सूत्र N = 2n2 द्वारा निर्धारित की जाती है।
इस सूत्र में बड़ा अक्षर प्रत्येक स्तर में इलेक्ट्रॉनों की सबसे बड़ी संख्या को इंगित करता है, और छोटा अक्षर इस स्तर की क्रमिक संख्या को इंगित करता है।
परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचनास्थापित करता है कि पहले शेल में दो से अधिक परमाणु नहीं हो सकते हैं, और चौथे में - 32 से अधिक नहीं। बाहरी, पूर्ण स्तर में 8 से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं। कम इलेक्ट्रॉनों वाली परतें अधूरी मानी जाती हैं।
