Jabarkan Subkulit dari Kelopak elektron

Setiap kulit terdiri dari satu atau lebih subkulit, yang terdiri dari orbital atom. Misalnya, kulit pertama (K) memiliki satu subkulit, yang disebut ; kulit kedua (L) memiliki dua subkulit, yang disebut  dan ; kulit ketiga memiliki , , dan ; kulit keempat memiliki , ,  dan ; kulit kelima memiliki , , , dan  serta secara teoritis dapat menampung lebih banyak di subkulit  yang tidak ditempati dalam konfigurasi elektron keadaan dasar dari setiap unsur yang diketahui. Berbagai kemungkinan subkulit ditunjukkan pada tabel berikut:

Kolom pertama merupakan "label subkulit", label huruf kecil untuk jenis subkulit. Misalnya, "subkulit " merupakan subkulit dari kulit keempat (N), dengan tipe () yang dijelaskan di baris pertama.

Kolom kedua merupakan bilangan kuantum azimut (ℓ) of the subshell. dari subkulit. Definisi yang tepat melibatkan mekanika kuantum, tetapi ini merupakan angka yang mencirikan subkulit.

Kolom ketiga merupakan jumlah maksimum elektron yang dapat dimasukkan ke dalam subkulit jenis itu. Misalnya, baris atas mengatakan bahwa setiap subkulit tipe- (, , dll.) dapat memiliki paling banyak dua elektron di dalamnya. Kolom yang di bawah selalu memiliki 4 jumlah maksimum elektron lebih besar dari yang di atasnya.

Kolom keempat merupakan kolom yang menjelaskan kulit mana yang memiliki subkulit jenis itu. Misalnya, melihat dua baris teratas, setiap kulit memiliki subkulit , sedangkan hanya kulit kedua dan lebih tinggi yang memiliki subkulit  (yaitu, tidak ada subkulit "1p").

Kolom terakhir memberikan asal historis label , , , dan . Mereka berasal dari studi awal garis spektrum atom. Label lainnya, yaitu ,  dan , merupakan kelanjutan alfabetis setelah label terakhir yang berasal dari .

Jumlah elektron pada setiap kulit

Setiap subkulit dibatasi untuk menampung paling banyak  elektron, yaitu:

Setiap subkulit  menampung paling banyak 2 elektron

Setiap subkulit  menampung paling banyak 6 elektron

Setiap subkulit  menampung paling banyak 10 elektron

Setiap subkulit  menampung paling banyak 14 elektron

Setiap subkulit  menampung paling banyak 18 elektron

Oleh karena itu, kulit K, yang hanya berisi subkulit , dapat menampung hingga 2 elektron; kulit L, yang berisi  dan , dapat menampung hingga 2 + 6 = 8 elektron, dan seterusnya; secara umum, kulit ke-n dapat menampung hingga 2n2 elektron.

Meskipun rumus tersebut pada prinsipnya memberikan maksimum, pada kenyataannya maksimum hanya dicapai (dalam unsur yang diketahui) untuk empat kulit pertama (K, L, M, N). Tidak ada unsur yang diketahui memiliki lebih dari 32 elektron dalam satu kulit. Ini karena subkulit diisi sesuai dengan prinsip Aufbau. Unsur pertama yang memiliki lebih dari 32 elektron dalam satu kulit akan termasuk dalam blok-g di periode 8 tabel periodik. Unsur-unsur ini akan memiliki beberapa elektron di subkulit  mereka dan dengan demikian memiliki lebih dari 32 elektron di kulit O (kulit utama kelima).

Energi subkulit dan urutan pengisian

Meskipun kadang-kadang dinyatakan bahwa semua elektron dalam kulit memiliki energi yang sama, ini hanyalah perkiraan. Namun, elektron dalam satu subkulit memiliki tingkat energi yang persis sama, dengan subkulit berikutnya memiliki lebih banyak energi per elektron daripada yang sebelumnya. Efek ini cukup besar sehingga rentang energi yang terkait dengan kulit dapat tumpang tindih.

Pengisian kulit dan subkulit dengan elektron berlangsung dari subkulit yang energinya lebih rendah ke subkulit yang energinya lebih tinggi. Hal ini mengikuti aturan n + ℓ yang juga dikenal sebagai aturan Madelung. Subkulit dengan nilai n + ℓ yang lebih rendah diisi sebelum subkulit dengan nilai n + ℓ yang lebih tinggi. Dalam kasus nilai n + ℓ yang sama, subkulit dengan nilai n lebih rendah diisi terlebih dahulu.

Karena itu, kulit-kulit selanjutnya diisi di atas bagian-bagian yang luas dari tabel periodik. Kulit K mengisi pada periode pertama (hidrogen dan helium), sedangkan kulit L mengisi pada periode kedua (litium hingga neon). Namun, kulit M mulai mengisi natrium (unsur 11) tetapi tidak selesai mengisi hingga tembaga (unsur 29), dan kulit N bahkan lebih lambat: mulai mengisi kalium (unsur 19) tetapi tidak selesai mengisi sampai iterbium (unsur 70). Kulit O, P, dan Q mulai mengisi dari unsur yang diketahui, tetapi mereka tidak selesai mengisi bahkan pada unsur terberat yang diketahui, oganeson (unsur 118).

Daftar unsur dengan elektron per kulit

Daftar di bawah ini memberikan unsur-unsur yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan menunjukkan jumlah elektron per kulit. Sekilas, himpunan bagian dari daftar menunjukkan pola yang jelas. Secara khusus, setiap himpunan lima unsur (dalam warna ) sebelum setiap gas mulia (golongan 18, berwarna ) yang lebih berat dari helium memiliki jumlah elektron berturut-turut di kulit terluar, yaitu 3 sampai 7.

Pengurutan tabel berdasarkan golongan kimia menunjukkan pola tambahan, terutama yang berkaitan dengan dua kulit terluar terakhir. (Unsur 57 hingga 71 termasuk ke dalam lantanida, sedangkan unsur 89 hingga 103 adalah aktinida.)

Daftar di bawah ini konsisten pada prinsip Aufbau. Namun, ada sejumlah pengecualian terhadap aturan tersebut; misalnya paladium (nomor atom 46) tidak memiliki elektron di kulit kelima, tidak seperti atom lain dengan nomor atom yang lebih rendah. Unsur-unsur setelah hasium (nomor atom 108) memiliki waktu paruh yang sangat pendek sehingga konfigurasi elektronnya belum diukur, maka perhitungan telah dimasukkan sebagai gantinya.