เครื่องคำนวณการจัดเรียงอิเล็กตรอน

อิเล็กตรอนจะเข้าไปอยู่ในระดับพลังงานย่อยที่มีพลังงานต่ำที่สุดและยังมีที่ว่าง (หลักการอาฟบาว) กฎของมาเดลุงกำหนดลำดับนี้ไว้ว่า ระดับพลังงานย่อยจะถูกเติมตามค่า n + l จากน้อยไปมาก และเมื่อค่าเท่ากัน ระดับที่มี n น้อยกว่าจะถูกเติมก่อน โดย s, p, d และ f แทน l = 0, 1, 2 และ 3 ตามลำดับ ระดับพลังงานย่อยหนึ่งจุอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2(2l + 1) ตัว คือ s จุ 2 ตัว, p จุ 6 ตัว, d จุ 10 ตัว และ f จุ 14 ตัว

ลำดับการเติมคือ 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

การเขียนย่อด้วยแก๊สมีสกุล

อิเล็กตรอนชั้นในของอะตอมมีการจัดเรียงเหมือนแก๊สมีสกุลตัวก่อนหน้า จึงเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ของแก๊สนั้นในวงเล็บเหลี่ยมได้ เหล็กเขียนเป็น [Ar] 3d⁶ 4s² แทน 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s² ส่วนไฮโดรเจนและฮีเลียมไม่มีแก๊สมีสกุลอยู่ก่อนหน้า จึงไม่มีการเขียนย่อ

ธาตุที่ไม่เป็นไปตามลำดับของมาเดลุง

ธาตุประมาณยี่สิบตัวมีสถานะพื้นที่วัดได้ต่างจากกฎอย่างง่าย ส่วนใหญ่เพราะระดับพลังงานย่อย d หรือ f ที่เติมครึ่งหรือเต็มพอดีจะเสถียรกว่าเล็กน้อย เครื่องคำนวณใช้การจัดเรียงที่วัดได้จริงสำหรับธาตุเหล่านี้

รายชื่อทั้งหมดที่เครื่องคำนวณจัดการคือ Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Ce, Gd, Pt, Au, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm และ Lr ส่วนธาตุที่ 104 ถึง 118 ยังไม่มีการวัดสถานะพื้น เครื่องคำนวณจึงใช้ลำดับของมาเดลุงอย่างง่ายกับธาตุเหล่านี้ และแจ้งไว้ในหน้าผลลัพธ์

เวเลนซ์อิเล็กตรอน

สำหรับบล็อก s และบล็อก p เวเลนซ์อิเล็กตรอนคืออิเล็กตรอน s และ p ชั้นนอกสุด เช่น โซเดียมมี 1 ออกซิเจนมี 6 นีออนมี 8 ส่วนธาตุหมู่ 3 ถึง 12 ที่ไม่มีอิเล็กตรอน p ชั้นนอก และธาตุบล็อก f จะนับอิเล็กตรอน d ของชั้นถัดเข้าไปด้วย เช่น เหล็กมี 8 (3d⁶ 4s²) ทองแดงมี 11 และสังกะสีมี 12 อิเล็กตรอน f ชั้นในไม่นับ ตำราแต่ละเล่มนับธาตุทรานซิชันไม่เหมือนกัน จึงควรตรวจสอบว่าวิชาของคุณใช้แบบใด

แผนภาพออร์บิทัล

แผนภาพแสดงระดับพลังงานย่อยสุดท้ายตามลำดับการเติมเป็นแถวของกล่อง หนึ่งกล่องต่อหนึ่งออร์บิทัล (s มี 1 กล่อง, p มี 3, d มี 5, f มี 7) ตามกฎของฮุนด์ ทุกออร์บิทัลจะได้รับลูกศรชี้ขึ้นหนึ่งตัวก่อน จึงจะมีออร์บิทัลที่ได้รับลูกศรตัวที่สองซึ่งชี้ตรงข้าม