전자 배치 계산기

에너지가 낮은 오비탈부터 채워집니다(아우프바우 원리). 순서는 주양자수와 방위양자수의 합(n+l)이 작은 것부터이고, 같으면 n이 작은 것부터입니다. 그래서 4s(n+l=4)가 3d(n+l=5)보다 먼저 채워집니다.

실제로는 3d⁵4s¹입니다. d 오비탈이 절반 찬 상태가 더 안정하기 때문에 4s 전자 하나가 3d로 넘어갑니다. 구리도 같은 이유로 3d¹⁰4s¹이 되며, 이런 예외는 규칙에서 유도되는 것이 아니라 실험으로 확인된 것입니다.

중성 원자의 배치에서 주양자수가 큰 오비탈부터 전자를 뺍니다. 채운 순서의 역순이 아니라는 점이 함정입니다. 철은 4s를 3d보다 먼저 채우지만 Fe²⁺가 될 때는 4s에서 둘을 잃어 [Ar]3d⁶이 됩니다.

앞선 비활성 기체의 배치를 기호로 줄여 쓴 것입니다. 철의 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶을 [Ar]3d⁶4s²로 적습니다. 안쪽 껍질은 반응에 거의 참여하지 않으므로 바깥 전자만 보면 되기 때문입니다.

가장 바깥 껍질(주양자수가 가장 큰 껍질)에 있는 전자 수입니다. 나트륨은 3s¹이라 1개, 염소는 3s²3p⁵라 7개입니다. 전이금속은 d 오비탈까지 결합에 참여해 단순히 세기 어렵고, 이 계산기는 바깥 껍질 기준으로만 셉니다.

같은 에너지의 오비탈이 여럿일 때 전자를 어떻게 배치할지 정합니다. p나 d처럼 여러 칸이 있으면 짝을 짓기 전에 한 칸씩 먼저 채웁니다. 전자끼리 밀어내기 때문이며, 홀전자 수를 세어 자기적 성질을 판단할 때 중요합니다.