周期律
軌道には数字とアルファベットの組み合わせからなる以下に示すような名前が付いている。
K殻 — 1s
L殻 — 2s 2p
M殻 — 3s 3p 3d
N殻 — 4s 4p 4d 4f
O殻 — 5s 5p 5d 5f 5g
以降も同様に続く。そしてs軌道は1つ、p軌道は3つ、d軌道は5つ、f軌道は7つのエネルギーの等しい軌道からなる。パウリの排他原理のため、1つの軌道は2つまでの電子しか占めることができない。すなわちs軌道には最大2つ、p軌道には最大6つ、d軌道には最大10個、f軌道には最大14個までの電子が入ることができる。そして電子はエネルギーの最も低い軌道から順に占有していく。
各軌道のエネルギーの高さは低い方からおおまかには次のような順番になっている。
1s | 2s 2p | 3s 3p | 4s 3d 4p | 5s 4d 5p | 6s 4f 5d 6p | 7s 5f 6d 7p | ...
ここで区切り(|)の位置は比較的エネルギーの高さに大きな差がある位置を示す。ここに示したように1~3つ目までの区切りまでは区切りの中は同じ電子殻の軌道しか存在しない。しかし第4と第5の区切りでは1つ下の電子殻の軌道が含まれる。そして、第6と第7の区切りでは1つ下と2つ下の電子殻の軌道が含まれる。実はこの区切りが周期表の周期を表している。そして、周期表では第4周期で初めて遷移元素が現れ第6周期と第7周期でランタノイド系列とアクチノイド系列とが現れる。遷移元素やランタノイド系列の性質とこの軌道の構成との間には密接なつながりがある。