Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τον πυρήνα μόνο σε ορισμένες κυκλικές τροχιές, που ονομάζονται επιτρεπόμενες. Κατά την κίνηση του ηλεκτρονίου στις τροχιές αυτές δεν εκπέμπεται ακτινοβολία.

Οι κυκλικές τροχιές που διαγράφουν τα ηλεκτρόνια λέγονται στιβάδες.

Σε καθεμιά από αυτές αντιστοιχεί ένας φυσικός αριθμός n, που λέγεται κύριος κβαντικός αριθμός n. Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να συγκρατήσει μια στιβάδα n είναι 2n² για n = 1 – 4.

Πίνακας Ι. Οι στιβάδες, οι κύριοι κβαντικοί αριθμοί τους και τα   ηλεκτρόνια  που τις συμπληρώνουν.

Η εξωτερική στιβάδα κάθε ατόμου (δηλ. η πιο απο­μακρυσμένη από τον πυρήνα) δεν μπορεί να συγκρα­τήσει πάνω από οκτώ ηλεκτρόνια, ενώ η αμέσως προη­γούμενή της δεν μπορεί να συγκρατήσει πάνω από δεκαοχτώ ηλεκτρόνια.

Παρατήρηση: Ειδικά όταν η εξωτερική στιβάδα ενός ατόμου είναι η Κ, τότε αυτή δεν μπορεί να συγκρατήσει πάνω από δυο ηλεκτρόνια.

Η ενέργεια των ηλεκτρονίων που βρίσκονται σε μια στιβάδα είναι σταθερή και λέγεται ενέργεια της στιβά­δας αυτής.

Εξάλλου όσο μακρύτερα βρίσκεται μια στιβάδα από τον πυρήνα του ατόμου, τόσο μεγαλύτερη ενέργεια έχει. Άρα η ενέργεια των στιβάδων αυξάνει κατά την σειρά:

                        K < L < M < N < O < P < Q

Η συμπλήρωση των στιβάδων με ηλεκτρόνια γίνεται με βάση την αρχή της ελάχιστης ενέργειας σύμφωνα με την οποία:

Τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου, το οποίο βρί­σκεται στη θεμελιώδη κατάσταση, κινούνται σε στιβάδες με τη μικρότερη ενέργεια.

Πρώτα, λοιπόν, θα συμπληρωθεί η Κ στιβάδα, που έχει τη μικρότερη ενέργεια, με δύο ηλεκτρόνια, κατόπιν η L με οκτώ, κ.ο.κ.

Παράδειγμα: Η κατανομή των ηλεκτρονίων σε στιβάδες, ενός ατόμου με είκοσι ηλεκτρόνια, στη θεμελιώδη του κατάσταση είναι η εξής:

Κ: 2e, L: 8e, Μ: 8e, Ν: 2e.

Η κατανομή αυτή παριστάνεται ως εξής: K², L⁸, Μ⁸,Ν².

Τα στοιχεία που υπάρχουν στη φύση, στη θεμελιώδη κατάστασή τους περιέχουν ηλεκτρόνια το πολύ σε 7 στιβάδες.

Πίνακας ΙI. Κατανομή των ηλεκτρονίων σε στιβάδες στα στοιχεία με ατομικό αριθμό Ζ =1 -20, στη θεμελιώδη τους κατάσταση

Προσομοίωση:

https://phet.colorado.edu/sims/html/build-an-atom/latest/build-an-atom_el.html