I kjemi refererer det viktigste energinivået til et elektron til skallet eller omløpet der elektronet befinner seg i forhold til atomkjernen. Dette nivået er betegnet av rektoren kvantetall n. Det første elementet i en periode av det periodiske systemet introduserer et nytt hovedenerginivå.
Energinivåer og atommodellen
Begrepet energinivå er en del av atommodell som er basert på en matematisk analyse av atomspektre. Hvert elektron i et atom har en energisignatur som bestemmes av forholdet til andre negativt ladede elektroner i atomet og den positivt ladede atomkjernen. Et elektron kan endre energinivåer, men bare ved trinn eller kvanta, ikke kontinuerlige trinn. Energien til et energinivå øker jo lenger ut fra kjernen den er. Jo lavere antall et hovedenerginivå er, jo nærmere er elektronene hverandre og atomens kjerne. Under kjemiske reaksjoner er det vanskeligere å fjerne et elektron fra et lavere energinivå enn fra et høyere.
Regler for viktigste energinivåer
Et hovedenerginivå kan inneholde opptil 2n
2 elektroner, med n som er tallet på hvert nivå. Det første energinivået kan inneholde 2 (1)2 eller to elektroner; den andre kan inneholde opptil 2 (2)2 eller åtte elektroner; den tredje kan inneholde opptil 2 (3)2 eller 18 elektron, og så videre.Det første viktigste energinivået har ett undernivå som inneholder en orbital, kalt s orbitale. Orbitalen kan maksimalt inneholde to elektroner.
Det neste viktigste energinivået inneholder en s orbital og tre p orbitals. Settet med tre p orbitaler kan inneholde opptil seks elektroner. Dermed kan det andre viktigste energinivået holde opptil åtte elektroner, to i s orbital og seks i p orbital.
Det tredje viktigste energinivået har en s orbitale, tre p orbitale og fem d orbital, som hver kan inneholde opptil 10 elektroner. Dette gir maksimalt 18 elektroner.
Det fjerde og høyere nivå har en f underplan i tillegg til s, p og d orbitaler. F-undernivået inneholder syv f orbitaler, som hver kan inneholde opptil 14 elektroner. Det totale antall elektroner i det fjerde viktigste energinivået er 32.
Elektronotasjon
Notasjonen som brukes for å indikere typen energinivå og antall elektroner i det nivået har en koeffisient for nummeret på det viktigste energinivået, en bokstav for undernivået og et påskrift for antall elektroner som ligger i det undernivå. For eksempel notasjonen 4p3 indikerer det fjerde viktigste energinivået, p-undernivået, og tilstedeværelsen av tre elektroner i p-undernivået.
Å skrive ut antall elektroner i alle energinivåene og delnivåene til et atom produserer Elektronkonfigurasjon av atomet.