Электроны находятся на разных расстояниях от ядра. Поэтому электроны имеют разный уровень энергии. Электроны занимают орбитали разного размера и имеют разную энергию. Поэтому вся электронная оболочка атома делится на энергетические уровни.

^*Номер уровня    1  2  3  4   5  6  7
Размер орбитали увеличивается →
Энергия электрона увеличивается →

Минимальную энергию име­ют элект­ро­ны пер­во­го энер­ге­ти­че­ско­го уров­ня, мак­си­маль­ную энер­гию име­ют элект­ро­ны пос­лед­не­го (внеш­него) уров­ня ато­ма.
На пе­рвом энер­ге­ти­че­ском уров­не мо­жет на­хо­дить­ся мак­си­мум 2 элект­ро­на, на вто­ром уров­не мо­жет на­хо­дить­ся мак­си­мум 8 элект­ро­нов.
Максимальное число электронов, ко­то­рое мо­жет на­хо­дить­ся на дан­ном энер­ге­ти­че­ском уров­не, опре­де­ля­ют по фор­му­ле: х = 2n² , где х – мак­си­маль­ное чис­ло элект­ро­нов, n – но­мер уров­ня.
Эту формулу нельзя(!) ис­поль­зо­вать для внеш­него уров­ня. На внеш­нем уров­не мо­жет на­хо­дить­ся мак­си­мум 8 элект­ро­нов (или мак­си­мум 2 элект­ро­на, ес­ли атом име­ет толь­ко один энер­ге­ти­че­ский уро­вень).

Рис.12 Энергетические уровни

энерг. уровень	1	2	3	4	...	внешний уровень
max число ē	2 ē	8 ē	18 ē	32 ē	...	max 8 ē

Завершенный уровень – это уро­вень, ко­то­рый со­дер­жит мак­си­маль­ное чис­ло элект­ро­нов.
Номер периода соответствует чис­лу энер­ге­ти­че­ских уров­ней в элект­рон­ной обо­лоч­ке ато­мов эле­мен­та.
Номер группы соответствует чис­лу элект­ро­нов на внеш­нем уров­не элементов главных подгрупп.
^*Эле­мен­ты по­боч­ных под­групп со­дер­жат на внеш­нем уров­не 2 элект­ро­на (иног­да – 1 элект­рон).

Рис.13 Энергетические уровни Al

Атом алюминия находится в 3 пе­ри­о­де, сле­до­ва­тель­но, атом алю­ми­ния име­ет 3 энер­ге­ти­че­ских уров­ня.
Атом алюминия находится в III груп­пе глав­ной под­груп­пе, сле­до­ва­тель­но, атом алю­ми­ния име­ет 3e на внеш­нем уров­не.