전자 배치에서 결정과 띠구조까지

여러 전자는 낮은 에너지 방부터 채우고(아우프바우), 한 방에 둘까지(파울리), 같은 준위는 홑으로 먼저 채워요(훈트). 안쪽 전자가 가리는 유효 전하 Z_eff가 반지름과 순서를 정해요.

s와 p 오비탈을 섞으면 방향이 뚜렷한 혼성 로브가 생겨요. sp는 180도, sp²는 120도, sp³는 109.5도로 벌어지고, s 성질 비율이 결합각을 정해요.

전자쌍은 서로 최대한 멀어지려 해서 분자 모양이 정해져요(VSEPR). 고립쌍은 결합각을 더 세게 눌러 물이 104.5도로 굽어요. 결합 쌍극자의 벡터합이 분자 극성을 정해요.

반지름, 이온화 에너지, 전기음성도는 주기율표 위에서 규칙적으로 변해요. 주기를 가로지르면 유효 전하가 커져 당김이 세지고, 족을 내려가면 껍질이 늘어 반지름이 커져요.

결정은 단위격자가 3차원으로 반복된 것이에요. 모서리 원자는 1/8, 면은 1/2, 내부는 1로 세면 SC는 1개, BCC는 2개, FCC는 4개가 나와요. 밀러 지수는 격자 안의 면을 가리켜요.

충진율(FCC·HCP 0.74, BCC 0.68, SC 0.52)과 배위수(12·8·12·6)가 격자를 구분해요. FCC와 HCP는 같은 최밀면을 ABCABC와 ABAB로 다르게 쌓지만 충진율은 같아요.

원자가 많이 모이면 이산 준위가 넓은 띠로 퍼져요. 띠 간격 E_g가 0이면 도체, 작으면 반도체, 크면 절연체예요. 도핑은 간격 안에 준위를 넣어 페르미 준위를 옮겨요.