Elektronenkonfiguration und Ordnung der Elemente

Nach der Hundschen Regel (zunächst einfache und dann doppelte Belegung von Orbitalen) werden die Elektronen in den Orbitalen eines Atoms nach diesem Grundprinzip belegt. Um den Grundzustand eines Atoms zu beschreiben, werden zunächst niedrige Energieniveaus (in der Nähe des Atomkerns) befüllt. Erst wenn genug Elektronen vorhanden sind, werden dann niedrige Energieniveaus doppelt und zuletzt höhere Energieniveaus befüllt. Die Elemente des PSE werden Schale für Schale nach Folgendem Schema belegt:

1s  (1. Periode)

2s 2p  (2. Periode)

3s 3p  (3. Periode)

4s 3d 4p (4. Periode)

5s 4d 5p (5. Periode)

6s 4f 5d 6p (6. Periode)

7s 5f 6d ... (7. Periode)

Ausnahmen bei der Belegung gibt es bei Lanthan, Actinium, Kupfer, Chrom, einige Nebengruppenelemente und den Actinoiden. Anhand der Ordnungszahl erkennst du die Anzahl der Elektronen, die verteilt werden müssen. Innerhalb einer Periode werden zuerst die s-Orbitale der K-Schale (1. Schale), dann das s-Orbital der L-Schale (2. Schale) und dann die p-Orbitale der L-Schale usw. befüllt. Die Nebengruppen befüllen dann die d-Orbitale. Die Lanthanoide und die Actinoide besetzen zusätzlich die f-Orbitale. Jede Atomschale kann maximal mit 2n² Elektronen besetzt werden.

Es gibt verschiedene Darstellungsweisen. Die gängigste Darstellung ist nach dem Prinzip der Reihenfolge der Schalen, nicht nach der Besetzung der Schalen. (So könnte eine 4. Schale vor einer 3. Schale besetzt werden.) Eine ergänzende Möglichkeit ist, dass man die Hauptquantenzahl weglässt, wenn sie schon vorher durch ein anderes Orbital genannt wurde. Die verkürzte Schreibweise besieht, dass vorher das Edelgas der niedrigeren Ordnungszahl genannt wird und nur noch zusätzliche Schalen und Orbitale dahinter gesetzt werden. Die Anzahl der Elektronen im jeweiligen Orbital wird durch eine Hochzahl dargestellt:

Nickel: [Ar] 3d⁸ 4s² (verkürzt).

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸ (lang, der unterstrichene Teil entspricht der Konfiguration von Argon).