Elektronkonfigurationskalkylator

Elektronerna går till det underskal med lägst energi som fortfarande har plats (Aufbau-principen). Madelungs regel ger ordningen: underskalen fylls i ordning efter växande n + l, och om två underskal har samma värde fylls det med lägst n först. Här motsvarar s, p, d och f l = 0, 1, 2 och 3. Ett underskal rymmer högst 2(2l + 1) elektroner: 2 i s, 6 i p, 10 i d och 14 i f.

Fyllnadsordningen är: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p.

Förkortning med ädelgas

Atomens inre elektroner motsvarar konfigurationen hos den föregående ädelgasen och kan därför ersättas av dess symbol inom hakparenteser. Järn blir [Ar] 3d⁶ 4s² i stället för 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s². Väte och helium har ingen ädelgas under sig och saknar därför förkortning.

Grundämnen som bryter mot Madelungs ordning

För ett tjugotal grundämnen skiljer sig det uppmätta grundtillståndet från den enkla regeln, oftast eftersom ett halvfyllt eller helt fyllt d- eller f-underskal är något stabilare. Kalkylatorn använder de uppmätta konfigurationerna för dessa grundämnen.

Hela listan som kalkylatorn hanterar är Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Ce, Gd, Pt, Au, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm och Lr. För grundämnena 104 till 118 har grundtillstånden inte mätts, så kalkylatorn tillämpar den enkla Madelung-ordningen och anger det på resultatsidan.

Valenselektroner

För s- och p-blocket är valenselektronerna de yttre s- och p-elektronerna: natrium har 1, syre 6, neon 8. För grundämnen utan yttre p-elektroner i grupp 3 till 12 och f-blocket räknas även d-elektronerna i skalet närmast innanför: järn har 8 (3d⁶ 4s²), koppar 11 och zink 12. Inre f-elektroner räknas inte. Läroböcker skiljer sig åt för övergångsmetallerna, så kontrollera vilken konvention din kurs använder.

Orbitaldiagram

Diagrammet visar det sista underskalet i fyllnadsordning som en rad rutor, en per orbital (1 för s, 3 för p, 5 för d, 7 för f). Enligt Hunds regel får varje orbital en uppåtriktad pil innan någon orbital får en andra, motriktad pil.