Pořadí zaplňování jednotlivých podslupek ukazuje tab. 2, která popisuje celkovou periodicitu výstavby Mendělejevovy periodické soustavy prvků. Uzavřená perioda začíná obsazováním stavu a končí obsazováním stavu . Přesto i zde při postupném obsazování elektronových konfigurací je nutné ještě udělat menší korekce.
Perioda |
Konfigurace |
Perioda |
Konfigurace |
K |
1s |
O |
5s 4d 5p |
L |
2s 2p |
P |
6s 4f 5d 6p |
M |
3s 3p |
Q |
7s 5f 6d 7p … |
N |
4s 3d 4p |
… |
… |
1. tab. 2
Ze schématu periodické tabulky se poněkud vydělují skupiny přechodových prvků, u nichž dochází při výstavbě obalu k doplňování elektronů do podslupek d a f s nižšími n, než má slupka valenční:
1. - - obsazují se stavy 3d
2. - - obsazuje se posloupnost 4d
3. - - obsazuje se podslupka 5d
Z toho vyplývají i vlastnosti prvků, u nichž k uvedeným výjimkám dochází. Chemická reaktivita je dána počtem valenčních elektronů (vnějších elektronů). Např. prvky, které mají a u nichž se obsazují dříve stavy 4s než 3d (díky rozdílu energetických hladin těchto stavů), jsou vícevalenční. Rozdíl energií mezi elektrony ze stavu 3d a elektrony valenční slupky je totiž malý. Elektrony proto mohou putovat z jedné slupky do druhé a měnit valenci prvku.
Někdy se stane, že některá z hlubokých vnitřních podslupek zůstává dlouho neobsazena. Skupiny těchto prvků se zařazují do periody formálně na místo jednoho prvku. Jsou to:
1. lanthanidy (vzácné zeminy) - prvky až se základní konfigurací vyšších slupek , které postupně doplňují elektrony do podslupky 4f případně i 5d
2. aktinidy - prvky až (většina transuranů) se základní konfigurací , doplňující postupně elektrony podslupku 5f případně i 6d
Jednotlivé prvky se pak liší pouze počtem elektronů v této hluboké podslupce, ale valenční podslupku mají stejnou a jsou si chemicky podobné, což znesnadňuje jejich chemickou separaci.
Tyto odchylky a odchylky znázorněné na obr. 47 vznikají v důsledku složitých interakcí mezi elektrony, které nejsou v jednoelektronovém přiblížení dost dobře podchyceny (ale přesto toto přiblížení dává „rozumné“ výsledky). Proto vykazuje reálná posloupnost elektronových konfigurací jisté nepravidelnosti v zaplňování podslupek při rostoucím n ve srovnání s výsledky jednoelektronového přiblížení. Tyto nepravidelnosti jsou ale velmi důležité, neboť vysvětlují známou periodicitu soustavy prvků, tj. fakt, že jednotlivé její periody (bez lanthanidů a aktinidů) obsahují počet prvků uvedený v tab. 1.
Rámcově platí, že energetické stavy se zaplňují vzestupně podle hodnoty součtu (kde l je číslo podslupky). V případě výskytu dvou stejných součtů se obsazují dříve ty energetické hladiny, které mají menší n.