Es un concepto erróneo pensar que sólo porque el 29th electrón está fuera de la superficie gaussiana, no va a tener un efecto sobre el campo eléctrico en su interior. El flujo total a través de la superficie es, de hecho, cero, pero eso no significa que no exista influencia: imaginar un punto de carga y dibujar una esfera junto a él. El campo eléctrico va en una cara y la otra para hacer un cero de flujo, pero definitivamente hay un campo en el interior.
La situación para el cobre es un poco más complicado debido a que el electrón se encuentra en un esféricamente simétrica s orbital. Esto hace reducir su influencia en el interior de los electrones, no porque de Gauss la ley, sino porque de un teorema de Newton:
el campo eléctrico debido a una cáscara esférica de carga se desvanece en su interior.
Sin embargo, el orbital 4s no es simplemente una cáscara esférica de carga en todo el [Ar] 3d10 de núcleo. Incluso en el más simple, el hidrógeno, basado en modelos, los más altos de los orbitales s tienen todavía una considerable probabilidad de estar en el interior del núcleo, y tiene varias conchas de probabilidad positiva:
![Hydrogen 6s orbital]()
Fuente: Wikipedia. Tenga en cuenta que este es un 6s de hidrógeno orbital sin verdadera relación con el cobre; un orbital 4s tiene cuatro conchas esféricas.
Debido a esto, el 4s de electrones no crear un valor distinto de cero de campo eléctrico en el interior del núcleo atómico, y esto afecta el interior de los electrones.
Como usted habrá adivinado, por supuesto, en la vida real esto es mucho, mucho más complicado, y la cuantía de los químicos enviaremos embalaje si usted dígales que necesita una precisa ab initio descripción de todo el átomo de cobre de todo el camino hasta el 1s2 core. Los electrones están altamente correlacionados, y todos ellos interactúan fuertemente con cada uno de los otros, incluyendo trabajo precioso-simplificación de funciones como las interacciones de canje. Mecánica cuántica, la línea de fondo a tu pregunta es que no tiene sentido hablar de "el 29th electrón," ya que todos los electrones son indistinguibles y, por tanto, debe considerar a todos como un todo. (Específicamente, "la densidad de carga debido a que el electrón en el orbital 4s" no es una significativa cantidad física.)
Sin embargo, la quantumness en realidad ayuda. La razón de esto es clara, si se trate de un modelo clásico de un átomo de cobre. Incluso si usted conserva la estructura de la cáscara con la única 4s de electrones orbitando fuera de ellos, en el interior de los electrones será enormemente complicada maraña de electrones pasa zumbando a su alrededor, y el sistema va a estar en ninguna parte cerca de esféricamente simétrica. Mientras que usted todavía puede dibujar una esfera gaussiana y obtener información sobre el flujo total, esto no ayuda en nada en la descripción del campo eléctrico en cualquier punto en particular.
En el quantum caso, por otro lado, todo es mucho más sencillo. Usted tiene un montón de cerrado de las conchas y una sola $s$ electrón, y esto significa que todo átomo es esféricamente simétrica. Los campos eléctricos debe ser radial y uniforme, y el dibujo de gauss esferas no ayudará a calcular el campo eléctrico en un radio determinado.
