В каждой орбитали может разместиться не более двух электронов

Один электрон на орбитали называется неспаренным, два электрона – электронной парой:

3) принцип максимальной мультиплетности (правило Хунда)

В пределах подуровня электроны сначала заполняют все орбитали наполовину, а затем – полностью.

Каждый электрон имеет свою собственную характеристику – спин (условно изображается стрелкой вверх или вниз). Спины электронов складываются как вектора, сумма спинов данного числа электронов на подуровне должна быть максимальной (мультиплетность):

Заполнение электронами уровней, подуровней и орбиталей атомов элементов от Н (Z = 1) до Kr (Z = 36) показано на энергетической диаграмме (номера отвечают последовательности заполнения и совпадают с порядковыми номерами элементов):

Из заполненных энергетических диаграмм выводятся электронные формулы атомов элементов. Число электронов на орбиталях данного подуровня указывается в верхнем индексе справа от буквы (например, 3 d ⁵ – это 5 электронов на З d ‑подуровне); вначале идут электроны 1‑го уровня, затем 2‑го, 3‑го и т. д. Формулы могут быть полными и краткими, последние содержат в скобках символ соответствующего благородного газа, чем передается его формула, и, сверх того, начиная с Zn, заполненный внутренний d‑подуровень. Примеры:

₁H = 1s¹

₂Не = 1s²

₃Li = 1s²2s¹ = [₂He]2s¹

₈O = 1s² 2s²2p⁴ = [₂He] 2s²2p⁴

₁₃Al = 1s²2s²2p⁶ 3s²3p¹ = [₁₀Ne] 3s²3p¹

₁₇Cl = 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁵ = [₁₀Ne] 3s²3p⁵

_2OСа = 1s²2s²2p⁶3s²3p 4s² = [₁₈Ar] 4s²

₂₁Sc = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹4s² = [₁₈Ar] 3d¹4s²

₂₅Mn = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁵4s² = [₁₈Ar] 3d⁵4s²

₂₆Fe = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁶4s² = [₁₈Ar] 3d⁶4s²

_3OZn = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 4s² = [₁₈Ar, 3d¹⁰] 4s²

₃₃As = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p³ = [₁₈Ar, 3d¹⁰] 4s²4p³

₃₆Kr = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p⁶ = [₁₈Ar, 3d¹⁰] 4s²4p⁶

Электроны, вынесенные за скобки, называются валентными. Именно они принимают участие в образовании химических связей.

Исключение составляют:

₂₄Cr = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁵4s¹ = [₁₈Аr] Зd⁵4s¹ (а не 3d⁴4s²!),

₂₉Cu = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s¹ = [₁₈Ar] 3d¹⁰4s¹ (а не 3d⁹4s²!).