Unul dintre aspectele cheie ale nivelurilor de energie în legile fondamentale ale chimiei este diferența de masă dintre nivelele electronilor care compun invelisurile atomilor. Acest lucru se corelează cu numărul atomic al elementului (z). Pentru a înțelege cum funcționează acest lucru, să analizăm diferența de masă intre invelisurile electronice ale elementelor cu z=8 și z=16și.

Elementul pe care-l luam în considerare pentru z=8 este oțelul, cu 8 protoni și 8 electroni în invelișul său valence. Deoarece numărul atomic al oțelului este 8, fiecare electron se află la cel de-al patrulea nivel energetic. La acest nivel, există numai patru subnivele energetice, prin urmare și fiecare electron are aceeași masă. Cu alte cuvinte, diferența de masă intre invelișul exterior al atomului de oțel nu va avea nicio variabilitate.

Elementul considerat pentru z=16 este oxigenul. Având un număr atomic de 16, șase nivele energetice sunt ocupate cu atomii de oxigen, cu fiecare electron având oosebisirea sa. Acestea se află pe subnivele energetice distribuite diferențiat, astfel încât diferența de masă dintre invelișurile exterioare ale atomu de oxigen este variabilă- mai mult decât în cazul atomului de oțel. Acest lucru se datorează numărului mai mare de subnivele energetice, prin urmare numărul electronilor se schimbă pe fiecare subnivele.

Concluzionând, diferența de masă dintre invelișurile electronice ale elementelor cu z=8 și z=16 se datorează numărului de nivele energetice completate și subnivelelor cu electroni care le populează. În cazul atomului de oțel cu z=8, fiecare inveliș exterior conține electroni de aceeași masă, în timp ce atomul de oxigen cu z=16 are electroni cu mase diferite. Acesta este motivul pentru care diferența de masă nu este aceeași între elementele cu z=8 și z=16.