Orbitaller ve Elektron Dizilimi

Orbitallerin enerji sıralaması şöyledir: $1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p$. Bu sıralama elektronların hangi orbitallere nasıl yerleşeceğini belirler. Orbitalleri doldururken n+l kuralı uygulanır: Önce n+l değeri küçük olanlar, eşitse n değeri küçük olanlar dolar.

Her katmanda farklı orbitaller bulunur. 1. katmanda sadece s orbitali (1 orbital), 2. katmanda s ve p orbitalleri (toplam 4 orbital), 3. katmanda s, p ve d orbitalleri (toplam 9 orbital) ve 4. katmanda s, p, d ve f orbitalleri (toplam 16 orbital) bulunur. Her katmanın alabileceği maksimum elektron sayısı farklıdır: 1. katman 2e, 2. katman 8e, 3. katman 18e ve 4. katman 32e alabilir.

Elektronlar orbitallere yerleşirken üç temel kurala uyarlar. Aufbau İlkesi'ne göre elektronlar önce en düşük enerji seviyesine yerleşir. Pauli İlkesi'ne göre bir atomda aynı dört kuantum sayısına sahip iki elektron bulunamaz. Hund Kuralı'na göre ise aynı enerji seviyesindeki orbitaller önce tekli olarak dolduktan sonra çiftlenmeye başlar.

Not: Elektronların dizilimini yazarken $1s^2 2s^2 2p^6$ gibi gösterimler kullanılır. Burada üs, o orbitaldeki elektron sayısını belirtir. Ayrıca orbitalleri çizimle gösterirken yukarı ve aşağı oklar ($\uparrow\downarrow$) kullanarak elektronların spinlerini de gösterebiliriz.