Электрон - штука особенная, он не только частица, но и волна...
И его свойства квантуются - то есть энергия электрона не может принимать любое значение, а только определенное - разрешенное правилами квантовой механики.
Квантование происходит хитрым способом - у электрона различают несколько свойств. связанных с энерггией и симметрией электронного облака, их отождествляют в квантовыми числами.
n - главное квантовое число, или номер оболочки, может принимать любое целое значение: 1, 2, 3 и т.д.
l - орбитальное квантовое число, связанно с симметрией облака. Может принимать целые значения от 0 до n-1.
l = 0 - сферическая симметрия облака
l = 1 - гантелевидная (два лепестка)
l = 2 - похожа на цветочек с 4 лепестками
l = 3 - похожа на ежика с 8 колючками
m - магнитное квантовое число, связанно с симметрией облака. Может принимать целые значения от +l до -l.
s - спиновое квантовое число, условно связанное с собственным вращением электронов. Может принимать значения +1/2 или -1/2.
Согласно принципу Паули, никакие частицы не могут иметь абсолютно одинаковый набор квантовых чисел - хотя бы одно должно различаться.
таким образом для n = 1, возможно только один набор квантовых чисел: l = 0, m = 0 (кроме спина. который либо положительный либо отрицательный). То есть возможна одна сферическая немагнитная орбиталь. на которую можно поселить два электрона с противоположными спинами. Это 1s орбиталь.
для n = 2, l может принимать два значения - 0 и 1, m = три значения -1, 0, +1
Можно построить два типа орбиталей - 2s. аналогичную рассмотренной ранее 1s и гантелевидную 2p - унее будет три магнитных разновидности, ориентированные вдоль разных осей в пространстве - p(x), p(y), p(z). На каждую можно заселить по два электрона - итого на втором уровне можно разместить 2s + 6p электоронов, всего 8.