주기율표 20번 이후

d-블록 원소들이 3d 궤도가 먼저 채워진 후에야 4s 궤도가 채워지는 이유는 에너지 수준과 전자 구성에서의 안정성을 유지하기 위함입니다.

​

​

​

d-블록 원소들이 4s 궤도보다 먼저 채워지는 이유는 전자 구성과 에너지 수준의 차이 때문입니다. 이러한 현상은 전자의 우선적인 채움 규칙에 의해 설명됩니다.

​

전자 구성은 주어진 에너지 수준에서 가능한 한 낮은 에너지 상태를 선호합니다. d-블록 원소들은 3d 궤도와 4s 궤도 모두에 전자를 가질 수 있습니다. 그러나 첫 번째로 채워지는 전자는 항상 3d 궤도에 들어가게 됩니다.

​

이는 3d 궤도가 4s 궤도보다 약간 더 낮은 에너지 상태에 위치하기 때문입니다. 따라서, 전자가 최우선적으로 가장 낮은 에너지 상태인 3d 궤도에 들어가게 되고, 그 후에야 비로소 나머지의 전자들이 4s 궤도를 차례대로 채우게 됩니다.

​

이러한 순서로 전자가 채워짐으로써, 원소의 안정성과 화학적 특성을 유지할 수 있습니다. 이러한 예시 중 하나로 크롬(Cr)의 전자 구성을 들 수 있습니다. 크롬은 3d 궤도에 5개의 전자와 4s 궤도에 1개의 전자를 가지고 있습니다. 이러한 구성은 크롬이 안정된 상태를 유지하면서 화학 반응에 참여할 수 있는 특성을 갖게 합니다.