Kimia komputasi
Metode teori fungsi rapatan ("Density functional theory", DFT) merupakan salah satu metode komputasi yang digunakan untuk perhitungan kimia melalui penyelesaian persamaan Schrödinger secara sederhana karena didasarkan pada kerapatan elektron. DFT pertama kali diletakkan pada pijakan teoritis oleh Walter Kohn dan Pierre Hohenberg melalui kerangka teorema Hohenberg–Kohn (H–K). DFT dibangun dengan pemikiran bahwa energi elektronik sistem dapat didefinisikan sebagai persamaan dari kebolehjadian rapatan elektron, ρ. Untuk sistem dengan elektron sejumlah n, ρ(r) menggambarkan kerapatan elektron total dalam ruang lingkup tertentu, r. Berdasarkan pada formalisme DFT, energi elektronik E dianggap sebagai fungsi dari rapatan elektron E[ρ]. Keuntungan dari metode ini adalah tidak terpengaruh oleh ukuran sistem, di mana pada metode "ab initio", kompleksitas fungsi gelombang akan semakin meningkat dengan bertambahnya jumlah elektron, namun dalam DFT peubah kerapatan elektron dijaga tetap dan tidak terpengaruh oleh ukuran sistem.
Elektron valensi
Sebuah atom dengan kelopak elektron valensi tertutup (sesuai dengan konfigurasi elektron sp) cenderung bersifat lembam secara kimia. Atom dengan satu atau dua elektron valensi lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk kelopak "tertutup" sangat reaktif karena alasan berikut:
Serupa dengan elektron pada kelopak bagian dalam, elektron valensi memiliki kemampuan untuk menyerap maupun melepaskan energi dalam bentuk foton. Penyerapan energi dapat memicu elektron untuk berpindah (melompat) ke kelopak yang lebih luar; hal ini dikenal sebagai eksitasi atom. Atau elektron dapat terlepas dari kelopak valensinya meninggalkan atom; ini yang disebut sebagai ionisasi membentuk ion positif. Ketika elektron kehilangan energinya (yang menyebabkan emisi foton), ia dapat berpindah ke kelopak bagian dalam yang belum terisi penuh.