Les couches électroniques sont identifiées par leur nombre quantiquen, valant 1, 2, 3, etc. ou, historiquement, par les lettres K, L, M, etc. utilisées enspectroscopie des rayons X[1]. Elles correspondent à une énergie croissante, qui se traduit par un éloignement croissant au noyau atomique. La couche K, pour laquellen = 1, est la plus proche du noyau, et les couches L, M, N, O, P, Q et R correspondant àn = 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8, s'agencent par distance croissante au noyau de manière concentrique. Chaque couche électronique peut contenir un nombre maximum d'électrons égal à 2n2 : la couche K peut ainsi contenir jusqu'à 2 électrons, la couche L jusqu'à 8 électrons, la couche M jusqu'à 18 électrons, la couche N jusqu'à 32 électrons, la couche O jusqu'à 50 électrons, la couche P jusqu'à 72 électrons, la couche Q jusqu'à 98 électrons et la couche R jusqu’à 128 électrons[a].
Si le nombren ne peut dépasser 7 pour les atomes à l'état fondamental, il peut prendre des valeurs bien plus élevées dans le cas d'atomesexcités, comme c'est notamment le cas pour lesatomes de Rydberg. Hormis pour leséléments de transition, la couche électronique la plus externe d'un atome est appeléecouche de valence ; le nombre d'électrons qui l'occupent détermine lespropriétés chimiques de l'atome : leséléments chimiques dont la couche de valence n'est occupée que par un électron — l'hydrogène et lesmétaux alcalins — sont les plus réactifs, tandis que ceux dont la couche de valence est saturée d'électrons — lesgaz nobles — tendent à être chimiquement inertes.
↑Les couches O, P et Q ne sont jamais totalement remplies. L'oganesson par exemple, l'élément connu denuméro atomique le plus élevé (Z = 118), ne comporte que 32 électrons sur la couche O, 18 sur la couche P et 8 sur la couche Q.
↑Le cas dunickel est ambigu car il présente deux configurations électroniques d'énergies suffisamment proches pour se recouvrir : l'énergie la plus faible de la configuration régulière[Ar] 3d8 4s2 est inférieure à l'énergie la plus faible de la configuration irrégulière[Ar] 3d9 4s1, de sorte qu'elle est souvent retenue dans les manuels, d'autant qu'elle est étayée par les données expérimentales ; c'est cependant la configuration irrégulière qui présente l'énergie moyenne la plus faible des deux, de sorte qu'elle est également retenue pour les calculs sur le nickel.
.svg)
