Isoelektronik adalah kation atau anion yang memiliki konfigurasi elektron yang sama. Logam Natrium dengan nomor atom 11 ketika melepaskan 1 elektron pada kulit terluarnya akan membentuk kation Na⁺ dengan jumlah elektron 10. Logam Magnesium dengan nomor atom 12 ketika melepaskan 2 elektron pada kulit terluarnya akan membentuk kation Mg²⁺ dengan jumlah elektron 10. Jadi kation Na⁺ dan Mg²⁺ merupakan kation isoelektronik karena memiliki jumlah elektron yang sama. Untuk lebih sederhananya dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Konfigurasi elektron logam Na, Mg, dan Al, serta kation logam Na⁺, Mg²⁺, dan Al³⁺.

Berdasarkan tabel 1, maka dapat disimpulkan bahwa Kation Na⁺, Mg²⁺, dan Al³⁺ adalah isoelektronik.

Begitupun sebaliknya untuk nonlogam dapat membentuk deret isoelektronik pada anionnya. Atom Oksigen yang memiliki nomor atom 8, ketika menerima 2 elektron membentuk anion O^2- dengan total jumlah elektron sebanyak 10 elektron. Hal yang sama juga untuk atom Fluor dengan nomor atom 9, akan menerima 1 elektron membentuk ion F^–, sehingga jumlah elektronnya adalah 10 elektron. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Konfigurasi elektron nonlogam N, O, dan F, serta anion N^3-, O^2-, dan F^–.

Berdasarkan tabel 2, maka dapat disimpulkan bahwa Anion N^3-, O^2-, dan F^– adalah isoelektronik.

Model mekanika kuantum yang dikembangkan oleh Erwin Schrödinger yang dikenal dengan persamaan gelombang Schrödinger merepresentasikan perilaku elektron di sekitar inti atom. Persamaan ini diberikan untuk atom satu elektron, menunjukkan hubungan antara fungsi gelombang electron (Ψ), energi total (E) dan potensial sistem (V).

Persamaan turunan kedua kedua fungsi gelombang di sepanjang setiap koordinat Cartesian x, y, dan z, yaitu:

Persamaan gelombang Schrödinger ini akan memiliki makna jika Ψ dikuadratkan (Ψ²). Ψ² merupakan probabilitas menemukan elektron di titik mana pun di sekitar inti. Akan terdapat sejumlah solusi untuk persamaan gelombang. Setiap solusi menggambarkan orbital yang berbeda dan distribusi probabilitas yang berbeda untuk elektron dalam orbital tersebut. Setiap orbital ini didefinisikan secara unik oleh satu set tiga bilangan bulat, yaitu: n, l, dan m. Ketiga bilangan bulat ini merupakan set bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n), azimuth (ℓ), dan magnetik (m).

Suatu kation logam memiliki daya polarisasi. Untuk menentukan daya polarisasi tersebut, maka dapat ditentukan dengan melakukan perhitungan kerapatan muatannya.

Kerapatan muatan adalah jumlah satuan muatan dikalikan muatan proton dalam coulomb dibagi dengan volume ion, yaitu sebagai berikut:

Contoh:

Untuk kation logam natrium Na dengan muatan +1 yang memiliki jari-jari ion sebesar 116 pm, maka kerapatan muatan Natrium adalah:

Semakin besar kerapatan muatan, maka kation semakin mudah terpolarisasi.