Теория:

Электрон — это очень маленькая частица, которая движется с огромной скоростью. Для описания движения электрона нельзя применить законы механики. Когда характеризуют движение электрона, то говорят о вероятности его нахождения в той или иной области пространства.
 
Электроны занимают в атоме пространство вокруг ядра и перемещаются в нём с большой скоростью в разных направлениях. Говорят, что они образуют электронное облако.
 
Пространство, занятое электронами, огромно по сравнению с объёмом ядра. Но это не означает, что каждый электрон может находиться в любой точке пространства. Оказалось, что электроны передвигаются только в ограниченных объёмах. Эти объёмы назвали электронными слоями или энергетическими уровнями. Число таких уровней совпадает с номером периода, в котором химический элемент располагается в периодической системе. На каждом уровне может разместиться только определённое количество электронов.
 
Для любого электрона можно выделить область пространства, где он бывает с вероятностью не менее \(90\) %. Такую область пространства называют атомной или электронной орбиталью. Орбитали различаются формой и размерами. 
 
Орбитали различной формы обозначают буквами: \(s\), \(p\), \(d\), \(f\). Так, \(s\)-орбиталь шарообразная, а \(p\)-орбиталь напоминает объёмную восьмёрку или гантель. У \(d\)- и \(f\)-орбиталей более сложная форма.
2ab231aa57 — копия.jpg   2ab231aa57.jpg
Рис. \(1\). \(s\)-орбиталь
Рис. \(2\). \(p\)-орбиталь
 
На одной орбитали не может быть более двух электронов. Если там два электрона, то они называются спаренными.
 
Энергетические уровни принято нумеровать, начиная с самого близкого к ядру. Номер обозначают числом (\(1\), \(2\), \(3\)… \(7\)).
 
На энергетических уровнях выделяют подуровни, образованные орбиталями одного вида. На первом энергетическом уровне всего один подуровень, на втором — два и т. д. Подуровни обозначают теми же буквами, что и орбитали: \(s\), \(p\), \(d\), \(f\).
 
Число орбиталей на подуровнях: \(s\)-орбиталь — \(1\), \(p\)-орбителей — \(3\), \(d\)-орбиталей — \(5\), а \(f\)-орбиталей — \(7\).
 
Удобно показывать распределение электронов по орбиталям с помощью графических схем. Орбиталь в таких схемах принято рисовать в виде квадрата, а электрон — в виде стрелки. Орбитали первых четырёх энергетических уровней можно показать следующим образом.
 
Уровень
Подуровни
Орбитали
\(n=4\)
 \(s\), \(p\), \(d\), \(f\) 4уровень.jpg
\(n=3\)
 \(s\), \(p\), \(d\) 3уровень.jpg
\(n=2\)
 \(s\), \(p\) 2уровень.jpg
\(n=1\)
 \(s\) 1уровень.jpg
 
На первом уровне — одна \(s\)-орбиталь. Второй уровень состоит из одной \(s\)-орбитали и трёх \(p\)-орбиталей и т. д.

Чем дальше от ядра находится энергетический уровень, тем большую энергию имеют электроны.
Источники:
Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник / М.: Просвещение, 2018. — 33–36 с.