מבנה האטום מספרים קוונטים.

מצגת בנושא: "מבנה האטום מספרים קוונטים."— תמליל מצגת:

1 מבנה האטום מספרים קוונטים

2 עד המאה התשע עשרה היו המדענים חלוקים בדעתם ביחס למהות האור.
על פי ניוטון (Newton) - האור הוא זרם של חלקיקים קטנים הנעים בקווים ישרים במהירות גדולה מאוד. על פי הויגנס ( Huygens) - האור הוא גל המתפשט במרחב.

3 גם בעלת אופי גלי וגם בעלת אופי חלקיקי.
המודל הדואלי, המאחד את שתי התאוריות, מתייחס לקרינה האלקטרומגנטית כבעלת "זהות כפולה": גם בעלת אופי גלי וגם בעלת אופי חלקיקי. ישנן תופעות של הקרינה האלקטרומגנטית שניתנות להסבר ע"פ המודל החלקיקי- ואחרות ע"פ המודל הגלי. ע"פ המודל החלקיקי, חלקיקי הקרינה נקראים פוטונים.

4 דואליות גל-חלקיק

5 המודל הזה לא מספק הסבר לתופעה של ספקטרום הקווים
על פי מודל רתרפורד נעים האלקטרונים בתנועה מעגלית סביב לגרעין ויכולים להימצא בכל מרחק מהגרעין. המודל הזה לא מספק הסבר לתופעה של ספקטרום הקווים הנפלט מחומרים שונים.

6 מודל האטום של בוהר ההנחות של בוהר
1. תנועת האלקטרונים מסביב לגרעין איננה חופשית לחלוטין.  האלקטרונים יכולים להקיף את הגרעין אך ורק במסלולים "מותרים" וקבועים. האלקטרון הנמצא במסלול מסוים יש לו אנרגיה מסוימת.  2. כאשר האלקטרון נע במסלול "מותר" אינו פולט ואינו קולט אנרגיה. 

7 הקשר בין מודל האטום לספקטרום הקווי
אלקטרון יכול לעבור ממסלול קרוב לגרעין למסלול מרוחק יותר רק אם הוא קולט מנת אנרגיה - hν = קוונטום של אנרגיה . ולהיפך, כשהוא "נופל" ממסלול רחוק למסלול קרוב הוא פולט מנת אנרגיה hν . hν = E1 – E2 = ΔE האלקטרון יכול להימצא במסלול A או במסלול B אך לעולם לא בינהם

8 רמות האנרגיה תלויות בסוג האטום (במטען הגרעין ובמספר האלקטרונים)
מכיוון שרמות האנרגיה באטום מוגדרות היטב, ספקטרום הפליטה מורכב מסדרת קווים צרים. על פי קביעת זאת ניתן להסביר את קווי הספקטרום של החומרים השונים

9 מודל האטום של בוהר ציור המתאר עירור של אלקטרון באטום לרמות גבוהות וחזרתו לרמות אנרגיה נמוכות תוך פליטת עודף האנרגיה בצורת פוטונים

10 אלקטרון יכול לעבור מרמה אנרגטית נמוכה לרמה אנרגטית גבוהה יותר
אלקטרון יכול לעבור מרמה אנרגטית נמוכה לרמה אנרגטית גבוהה יותר על ידי בליעת קוונט אנרגיה מדויק התואם להפרש האנרגיות בין הרמות. משמעות הדבר היא, שאין לאלקטרונים באטום אנרגיה שרירותית, אלה ערכים מסוימים ומוגדרים. הפתרון לדיון במיקום האלקטרונים באטום מהווה מודל חדש, המבוסס על תורת הקוונטים, האלקטרון אינו מוצג כחלקיק הנע במסלול מסוים ומוגדר סביב לגרעין, אלה נמצא במקום "באיזור מסויים" מסביב לגרעין ענן של אלקטרונים

11 מכניקת הקוונטיים פותחה על ידי המדענים הייזנברג & שרדינגר
פותחה על ידי המדענים הייזנברג & שרדינגר מתבססת על התכונה: האלקטרון גם חלקיק וגם גל האלקטרונים אינם נעים במסלולים מעגלים מוגדרים, אלה פזורים במרחב כ"ענן" של מטען שלילי . ניתן לחשב את הצורה והגודל של "ענן" זה. על ידי משוואה של שרדינגר 

12 מכניקת הגלים (שרדינגר 1927)
משוואת שרדינגר: משוואה דיפרנציאלית, המתארת את צורת הגל של האלקטרונים. פתרונות המשוואה: פונקציות גל מספרים קוונטיים כאשר מציבים ערכים מסויימים למספרים הקוונטיים, פונקצית הגל המתקבלת נקראת אורביטל.

13 עקרון האי וודאות של הייזנברג
בניגוד לפיזיקה קלאסית שמאפשרת לנו לדעת בוודאות את מיקומו ואת מהירותו של גוף כלשהו, המכניקה קוונטית רק מאפשרת לחשב את ההסתברות למצוא את האלקטרון במקומות שונים. עקרון האי וודאות של הייזנברג "לא ניתן לקבוע בוודאות את מיקומו ואת מהירותו של חלקיק תת אטומי בו זמנית". כדי לתאר את מיקומו של האלקטרון משתמשים במושג חדש: אורביטל

14 עקרון אי- הוודאות של הייזנברג (1920)
הפוטון הפוגע באלקטרון מעביר לו תנע. האלקטרון לא נמצא במקום שבו היינו מצפים לראותו.

15 אורביטל אורביטל הוא איזור תלת מימדי במרחב שמסביב לגרעין , בו הסיכוי למצוא את האלקטרון הינו מירבי (בית האלקטרון) עקרון האיסור של פאולי "באורביטל אחד יכולים להיכנס עד שני אלקטרונים כאשר ה"ספינים" שלהם מנוגדים מהו ספין? האלקטרון יכול להסתובב בשני כיווני סיבוב שונים הנקראים "ספין". הסיבוב יוצר שדה מגנטי וע"י מדידות של השדה המגנטי מודדים את הספין.

16 לאורביטלים יש צורות שונות.....
ORBITAL הצורה כמה ישנם? s spherical אחד בלבד בכל רמה p dumb-bell שלושה מרמה שניה והלאה d various חמישה מרמה שלישית והלאה f various שיבעה מרמה רבעית והלאה

17 צורת האורביטלים Sאורביטלים spherical = כדורית נמצא אחד בכל רמה

18 pאורביטלים dumb-bell shaped ישנם שלושה וקיימים בכל רמה פרט הראשונה
אורביטלים בעלי אנרגיה זהה נראים אורביטלים מנוונים

19 d אורביטלים various shapes
ישנם חמישה וקיימים בכל רמה פרט הראשונה והשנייה אורביטלים בעלי אנרגיה זהה נראים אורביטלים מנוונים

20 לפי מכניקת הקוונטים מצבו של האלקטרון נקבע לפי 4 מספרים קוונטים:
לפי מכניקת הקוונטים מצבו של האלקטרון נקבע לפי מספרים קוונטים: n מספר קוונטים ראשי ℓ מספר קוונטים תנע זוויתי mℓ מספר קוונטים מגנטי ms מספר קוונטים ספין שלושת המספרים הראשונים קובעים את ההסתברות למציאת האלקטרון במקומות שונים במרחב מסביב לגרעין. יש צורך בשלושה מספרים מכיוון שהמרחב הוא תלת מימדי.

21

22

23 סידור המילוי של אורביטלים
INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 1 1s 2 2s 2p 4s 3 3s 3p 3d 4 4p 4d 4f רמה אנרגתית תת - רמה 1 1s 2 2s 2p 3d 3 3s 3p 4s 4 4p 4d 4f רמה אנרגתית תת - רמה Orbitals are not filled in numerical order because the principal energy levels get closer together as you get further from the nucleus. This results in overlap of sub levels. The first example occurs when the 4s orbital is filled before the 3d orbitals.

24 סידור המילוי של אורביטלים
INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 1 1s 2 2s 2p 4s 3 3s 3p 3d 4 4p 4d 4f רמה אנרגתית תת - רמה 1 1s 2 2s 2p 3d 3 3s 3p 4s 4 4p 4d 4f רמה אנרגתית תת - רמה סידור המילוי של אורביטלים 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p זכור סידור

25 האלקטרונים יאכלסו תחילה אורביטל שלו הערך הנמוך ביותר של הסכום n+l .
‘AUFBAU’כלל הכלל קובע ש... האלקטרונים יאכלסו תחילה אורביטל שלו הערך הנמוך ביותר של הסכום n+l . אם לשתי תת רמות אותו סכום, תתמלא תחילה תת הרמה בה ערך n נמוך יותר f d p s 3 2 1

26 מילוי של אורביטלים של 36 יבודות הראשונים בטבלה...
4 4p 4d 4f מימן 1s1 למימן אלקטרון אחד שנכנס ברמה הראשונה באורביטל s 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

27 4 4p 4d 4f HELIUM 1s2 להליום שני אלקטרונים שנכנסים בחיד ברמה הראשונה באורביטל s על פי : "עקרון פאולי" לא יתכן ששני אלקטרונים באטום מסויים יהיו בעלי אותם ערכים עבור 4 מס. קוונטים. אלקטרונים מזווגים כל אורביטל מכיל מקסימום שני אלקטרונים בעלי ספינים הפוכים 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

28 1s2 2s1 4f LITHIUM 4d 4 4p יכול לאכלס מקסימום 1s האורביטל 3d
2 אלקטרונים לכן האלקטרון השלישי חייב להתאכלס באורביטל אחר ברמה אנרגיה גבוהה יותר רחוקה יותר מהגרעין. ברמה שניה ישנם 2 תת רמות sו- p ל- s אנרגיה נמוכה יותר 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

29 1s2 2s2 4f BERYLLIUM 4d 4 4p לבריליום 4 אלקטרונים
שימלאו 2 את הרמה הראשונה ושנים הנותרים האורביטל s ברמה 2 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

30 4 4p 4d 4f BORON 1s2 2s2 2p1 מכיוון שתת רמה 2s מלאה האלקטרון החמישי מתחיל לאכלס את האורביטל p (2p) שהם בעלי אנרגיה גבוהה יותר מאשר 2s 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

31 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f CARBON 1s2 2s2 2p2 האלקטרון "6" אינו מזוג האלקטרון "5" אלא ומאכלס אורביטל אחר p על מנת לגרום הדחייה המינימלית ויציבות המקסימלית התהליך מתרחש על פי: 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 1 1s

32 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f NITROGEN 1s2 2s2 2p3 בהתאם לכלל Hund האלקטרון הנוסף לא יזווג את הקיים אלא יאכלס האורביטל p שנותר ריק. שלושת אלקטרונים אלה אינם מזווגים דבר שגורם לאטום פחות דחיה ומקסימום יציבות 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 1 1s

33 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f OXYGEN 1s2 2s2 2p4 עם שלושת האורביטלים p חצי מלאים האלקטרון השמיני מתחיל לזווג באורביטלים הקיימים 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

34 INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS
4 4p 4d 4f FLUORINE 1s2 2s2 2p5 התהליך ממשיך 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

35 4 4p 4d 4f NEON 1s2 2s2 2p6 הוספה נוספת של אלקטטרון ישלים את זיווג של אורביטלים .2p כך מתמלא את את אורביטלים 2p וביחד עם זאת כל הרמה השנייה כפי שאנחנו רשמנו 2,8 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

36 ברמה השלישית ישנם 3 סוגים של אורביטלים:
4 4p 4d 4f SODIUM - ARGON אם הרמה השנייה מלאה, האלקטרון הבא יגיעה לרמה הבאה , רמה מס. 3 בעלת אנרגיה גבוהה יותר. ברמה השלישית ישנם 3 סוגים של אורביטלים: d p s 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

37 INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS
4 4p 4d 4f SODIUM - ARGON Na 1s2 2s2 2p6 3s1 Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 Al s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Si s2 2s2 2p6 3s2 3p2 P s2 2s2 2p6 3s2 3p3 S s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Cl s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Ar s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

38 INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS
4 4p 4d 4f POTASSIUM 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 הינו מצפים שהאורביטל 3d יתאכלס עכשיו, מכיוון שהרמה 3 בעל n הנמוך ביותר, אבל על פי כלל ‘Aufbau’ הסכום n+l הנמוך יותר שייך לאורביטל 4d 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

39 4 4p 4d 4f CALCIUM 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 האלקטרון הבא יזווג את האלקטרון באורביטל 4s. כעת ניתן להסביר את ההערכות 2, 8, 8, 2 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s על פי כלל ‘Aufbau’

40 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f SCANDIUM 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 בעל תכולת 4s האורביטל אנרגתית נמוכה יותר מלא , עכשיו כל אלקטרון נוסף יתחיל למלא את אורביטל3d ישנם 5 אורביטלים d שמתאכלסים על פי: 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 1 1s

41 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f TITANIUM 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 1 1s

42 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f VANADIUM 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 2 2s 2p 1 1s

43 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f CHROMIUM 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 הינו מצפים שהקונפיגורציה 4s2 3d4 של כרום יסתיים ב: לעומת זאת הקונפיגורציה הכתובה נותן לאטום יותר יציבות ותכולה אנרגתית נמוכה יותר. אלקטרון אחד מאורביטל 4s שולח ל – 3d וכעת ישנם 6 אלקטרונים לא מזווגים בעלי אנרגיה נמוכה יותר. 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 1 1s

44 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f MANGANESE 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 האלקטרון הבא נכנס 4s באורביטל 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 2 2s 2p 1 1s

45 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f IRON 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 3 3s 3p 3d המשך המילוי של אורביטלים מתקיים על פי : 4s כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

46 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f COBALT 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 2 2s 2p 1 1s

47 INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS
4 4p 4d 4f NICKEL 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

48 4 4p 4d 4f COPPER 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 הינו מצפים שהקונפיגורציה של אטום נחושת יסתיים ב: s2 3d9 לעומת זאת הקונפיגורציה הכתובה נותן לאטום יותר יציבות ותכולה אנרגתית נמוכה יותר. אלקטרון אחד מאורביטל 4s שולח ל – 3d וכעת ישנו אלקטרון לא מזווג בעל אנרגיה נמוכה יותר. 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

49 4 4p 4d 4f ZINC 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4s האלקטרון הנוסף מזווג ב: וכך משלים את המילוי של אורביטלים 3d and 4s 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

50 ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות
4 4p 4d 4f GALLIUM - KRYPTON 4pאורביטלים מתמלאים באותה צורה כפי 3p 2p 3 3s 3p 3d 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS כלל הונד (Hund) ברמות מנוונות יאוכלסו תחילה הרמות על ידי אלקטרון יחיד ורק לאחר מכן על ידי האלקטרון הנוסף . 2 2s 2p 1 1s

51 INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS
4 4p 4d 4f GALLIUM - KRYPTON Prefix with… 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 3 3s 3p 3d Ga p1 Ge p2 As - 4p3 Se p4 Br p5 Kr p6 4s INCREASING ENERGY / DISTANCE FROM NUCLEUS 2 2s 2p 1 1s

52 הערכות אלקטרונית של 30 יסודות הראשונים
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn 1s1 1s2 1s2 2s1 1s2 2s2 1s2 2s2 2p1 1s2 2s2 2p2 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s2 2p6 3s2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 הערכות אלקטרונית של 30 יסודות הראשונים

53 הערכות אלקטרונית של יונים
יונים חיובים נוצרים כאשר האטום "מאבד" אלקטרונים יונים שלילים נוצרים כאשר האטום "מקבל" אלקטרונים האלקטרונים העוזבים יהיו תמיד מהרמה בעלת מספר הקוונטי הראשי n”" גבוהה יותר, ז"א הרמה החיצונית (פרט במתכות מעבר) SODIUM Na 1s2 2s2 2p6 3s electron removed from the 3s orbital Na+ 1s2 2s2 2p6 CHLORINE Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p electron added to the 3p orbital Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

54 מתכות מעבר האלקטרונים העוזבים יהיו תמיד מהרמה בעלת מספר הקוונטי הראשי n”" לכן אלקטרונים מאורביטל 4sיוצאים לפני מאלקטרונים אורביטלים 3d אם לכל האלקטרונים העשויים לעזוב את הקליפה אותו מספר הקוונטי הראשי n”", אזי אלה עם n + l מירביים הם אשר יעזבו את האטום. לכן אלקטרונים מאורביטל 3d יוצאים לפני מאלקטרונים אורביטלים 3p TITANIUM Ti 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 Ti+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d2 Ti2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 Ti3+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 Ti4+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

55 הטבלה המחזורית IA s1 IIA s2 IIIA s2p1 IVA s2p2 VA s2p3 VIA s2p4 VIIA s2p VIIIA s2p6 1e e e e e e e e מתכות מעבר ממלאים תת רמה d מתכות מעבר הפנימי ממלאים תת רמה f