elektronikonfiguraatioiden

Elektronikonfiguraatiot kuvaavat atomissa olevien elektronien järjestystä energian perusteella. Ne perustuvat kvanttimekaniikan peruslauseisiin, kuten Pauli-esto, Aufbau-periaate sekä Hundin sääntö. Käytännössä elektronit täyttävät ensin matalimpien energialiöiden tilat ennen korkeammalle energialle siirtymistä, ja samalla pyritään maksimoimaan elektronien spinnien määrää, kun se on mahdollista. Tämä määrittää atomin luonteenomaiset ominaisuudet, kuten kemiallisen käyttäytymisen ja magneettiset piirteet.

Notaatio ja täyttöjärjestys: elektronikonfiguraatio kirjoitetaan aineen sisällä olevien elektronien energisee ja kuormituksen mukaan, usein käytetään suppeaa ydinjäämistöä noblegaasin tiloja varten. Esimerkiksi 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 kuvaa neonin kokonaissähkötä. Käytännössä täyttö tapahtuu periaatteen mukaan: ensin s-, sitten p-, d- ja f-subkuoret niin kauan kuin energia sallii, eli yleisesti järjestys 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p ja niin edelleen. Poikkeuksia esiintyy, kuten kromi ja kuparin tapauksissa, joissa energiarakenteessa tapahtuu siirtymää, mikä johtaa poikkeaviin konfiguraatioihin.

Sovellukset ja rakenteet: elektronikonfiguraatiot määrittävät kemiallisen jakson sekä ryhmien ominaisuuksia, kuten valenssielektronien määrän, hapetuslukuja ja kemiallisen reaktiokyvyn. Ne auttavat selittämään järjestäytymää, kuten d- ja f-sauvojen alkavat täyttöalueet sekä lyhytaikaisten tilojen roolia spektroskopiassa. Pitkällä aikavälillä relativistiset vaikutukset vaikuttavat erityisesti raskaissa alkuaineissa, mikä voiselittää joitakin konfiguraatiopäivityksiä.