John Dalton tartományi kémia tanár 1803-banévben megnyitotta a "többes kapcsolatok törvényét". Ez az elmélet azt mondja, hogy ha egy adott kémiai elem képezhet vegyületeket más elemekkel, akkor a tömeg mindegyik része lesz egy másik anyag tömegének egy része, és a közöttük fennálló kapcsolatok ugyanolyanok, mint a kis egész számok között. Ez volt az első kísérlet az anyag bonyolult szerkezetének magyarázatára. 1808-ban ugyanaz a tudós, megkísérelve megmagyarázni a felfedezett törvényt, azt javasolta, hogy az atomok különböző elemek tömegűek legyenek.
Az első atommodellt 1904-ben hozták létre.Az atom elektronikus szerkezetét ebben a modellben a tudósok "mazsolával pudingnak" nevezték. Úgy véltek, hogy egy atom pozitív töltésű test, amelyben alkotóelemei egyenletesen keverednek. Egy ilyen elmélet nem tudta megválaszolni azt a kérdést, hogy az atom alkotóelemei mozgásban vagy nyugalomban vannak-e. Ezért szinte egyidejűleg a "puding elmélettel" a japán Nagaoka olyan elméletet javasolt, amelyben egy atom elektronhéjának szerkezete hasonlít a Naprendszerhez. Ugyanakkor utalva arra a tényre, hogy amikor egy atom körül forog, annak komponenseinek energiát kell veszíteniük, és ez nem felel meg az elektrodinamika törvényeinek, Vin elutasította a bolygóelméletet.
Az elektron felfedezése után azonban világossá vált, hogy az atom szerkezete sokkal összetettebb, mint ahogy azt elképzelték. Felmerült a kérdés: mi az elektron? Hogyan van elrendezve? Vannak más szubatomi részecskék?
A huszadik század elejére a bolygóelméletet végre elfogadták. Világossá vált, hogy mindegyik elektron, amely a sejtmag körüli pályán mozog, mint a Nap körüli bolygó, saját trajektóriájával rendelkezik.
De további kísérletek és kutatásokcáfolta egy ilyen véleményt. Kiderült, hogy az elektronoknak nincs saját pályája, azonban meg lehet becsülni azt a régiót, amelyben ez a részecske a leggyakrabban megjelenik. A mag körül keringve az elektronok egy orbitált képeznek, amelyet elektronhéjnak hívnak. Most meg kellett vizsgálni az atomok elektronhéjainak szerkezetét. A fizikusokat a következő kérdések érdekli: hogyan pontosan mozognak az elektronok? Van-e rendezettség ebben a mozgalomban? Talán kaotikus a mozgalom?
Az atomfizika ősénekBohr és számos ilyen nagy tudós bebizonyította: az elektronok héjrétegekkel forognak, és mozgásuk megfelel bizonyos törvényeknek. Szükséges volt az atomok elektronhéjainak szerkezetének alapos és alapos vizsgálata.
Különösen fontos tudni ezt a szerkezetet a kémia számára,mivel az anyag tulajdonságai már egyértelműek voltak, az elektronok szerkezetétől és viselkedésétől függnek. Ebből a szempontból az elektron pálya viselkedése a részecske legfontosabb jellemzője. Megállapítottuk, hogy minél közelebb vannak az elektronok az atommaghoz, annál több erőfeszítést kell tenni az elektron-atommag-kötés megszakítására. A mag mellett elhelyezkedő elektronok maximális kötődésűek vele, de minimális energiatartalékkal. A külső elektronok esetében éppen ellenkezőleg, a kötés a maggal gyengül, és az energiatartalék növekszik. Így az atom körül elektronrétegek alakulnak ki. Az atomok elektronhéjainak szerkezete világosabbá vált. Kiderült, hogy az energiaszintek (rétegek) szoros energiatartalmú részecskéket képeznek.
Ma ismert, hogy az energiaszintn-től függ (ez egy kvantumszám), és 1-től 7-ig terjedő egész számoknak felel meg. Az atomok elektronhéjainak és az egyes elektronok legnagyobb számának szerkezetét az egyes szinteken az N = 2n2 képlet határozza meg.
A képletben a nagybetű az egyes elektronok legnagyobb számát, a kis betűkkel pedig a szint sorozatszámát jelöli.
Az atomok elektronhéja felépítésemegállapítja, hogy az első héjában legfeljebb két atom lehet, a negyedikben pedig legfeljebb 32. A külső, teljes szint legfeljebb 8 elektronot tartalmaz. Azokat a rétegeket, ahol kevesebb elektron található, hiányosnak tekintik.
