查詢中性原子的基態組態
選擇從氫到俄的任一元素，即可查看其完整電子組態、鈍氣簡寫、每個主層殼的電子數，以及外層電子數。原子序決定中性原子的電子總數。軌域依常見的能量遞增順序填入，容量為 s²、p⁶、d¹⁰ 及 f¹⁴，並遵循已記載的基態例外。
以鐵（原子序 26）為例，完整結果結尾為 4s² 3d⁶，簡寫則以 [Ar] 開頭。方括號中的鈍氣取代前一封閉層殼的完整組態，並非從原子中移除那些電子。層殼總數提供同一組電子的另一種檢視方式，而軌域表示法則保留了子殼細節，以供鍵結與週期性趨勢問題使用。
Aufbau 填充、Pauli 容量與 Hund 規則背景
填充順序列出中性基態模型中各次殼層的能量高低。根據包利不相容原理,每個軌道最多容納兩個自旋相反的電子,而一個次殼層在 s 有 1 個軌道,p 有 3 個,d 有 5 個,f 有 7 個。本頁僅列出次殼層的電子數,不繪製個別箭號,也不標示每個軌道的自旋。
洪德規則說明電子在成對之前如何分佈於能量相等的軌道,但它不會改變本頁所標示的 p、d 或 f 上標總數。諸如 2p⁴ 的結果,若題目要求未成對電子數或磁性行為,仍需另行繪製方格圖。請以組態作為起始總數,再依題目要求的圖示慣例另外處理。
為何部分元素是例外
簡單的對角線填充記憶法可預測許多元素,卻無法涵蓋所有實測基態。鉻與銅會重新調整 4s 與 3d 的電子佔據;銳至銀之間包含多項 5s／4d 例外;部分鑭系元素、白金、金以及錒系元素也與天真地依序填充的結果不同。本元素列表採用明確的例外資料,而不是將記憶法視為不可違背的定律。
鐳以當前參考資料所用的現代 7p¹ 基態描述呈現,而不是較早期的 6d¹ 簡寫。極重元素的組態可能涉及相近能階與理論詮釋。若課程採用不同的歷史慣例,請公開指出該差異,不要假設某一種寫法就能證明另一來源不夠嚴謹。
檢查電子總數與簡寫
將完整組態中所有上標相加,其總和必須等於所選的原子序。將每層電子數列表相加,再次確認相同的總數。至於簡寫部分,展開中括號內的惰性氣體,再加上其餘上標。這三種表示法的總數應一致,即使順序與詳細程度不同。
所列的最外層電子數,係指具有最高主量子數的電子。這對於主族元素的規律很有用,但並非所有可用於成鍵電子的通用計數。過渡金屬可運用鄰近的 d 電子,而氧化態需依特定離子規則增減電子。請勿將最外層電子數自動轉換為電荷。
中性原子限制與隱私
本計算器不產生離子、激發態、分子軌域、晶體場或相對論波函數的結果。它是一個透明的基態參考工具,用於學習元素組態。若習作要求離子,請從中性組態出發,再依題目所述的增減電子慣例進行,並特別留意過渡金屬的 s 電子。
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