Заполнение атомных орбиталей электронами определяется правилом минимума энергии

, принципом Паули

и правилом Хунда

.

Электроны заполняют атомные орбитали, начиная с подуровня с меньшей энергией. В этом состоит правило минимума энергии

. Последовательность в нарастании энергии подуровней акова: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ≤ 3d < 4p < 5s и так далее …

Согласно расчетам, электрон движется не по какой-то определенной траектории, а может находиться в любой части околоядерного пространства-т.е. можно говорить лишь о вероятности (возможности) его нахождения на определенном расстоянии от ядра.

Электроны в атоме занимают самые энергетически выгодные атомные орбитали (орбитали с минимальной энергией), образуя электронные облака определенной формы.

В случае s-орбиталиэлектронное облако сферическое:

В случае p-орбиталейформа электронного облака гантелеобразная

Внутри атомных орбиталей вероятность нахождения электронов велика; иными словами, имеется высокая электронная плотность

. Пространство вне объема орбиталей соответствует малой электронной плотности.

В каждой атомной орбитали может размещаться максимально два

электрона (принцип Паули

).

При наличии орбиталей с одинаковой энергией (например, трех р-орбиталей одного подуровня) каждая орбиталь заполняется вначале наполовину

(и поэтому на р-подуровне не может быть более трех неспаренных электронов), а затем уже полностью, с образованием электронных пар

(правило Хунда

).

Для изображения электронной конфигурации атома нужно распределить его электроны по подуровням так, чтобы каждой атомной орбитали соответствовала одна квантовая ячейка, и в соответствии с тремя указанными правилами заселения