原子核外电子的排布
原子核外电子运动状态的描述涉及电子层、原子轨道和电子自旋。为了确定原子核外电子所处的原子轨道，需要讨论原子核外电子排布。研究发现，电子是按一定顺序填充的，填满一个能级后再填下一个能级，这种规律称为构造原理。原子核外电子的运动和排布遵循构造原理的三个内容：能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。
原子核外电子排布的轨道能量顺序
原子核外电子排布的构造原理
1.能量最低原理：原子核外电子先占能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态。
2. 泡利不相容原理：每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子。
3.洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占在不同轨道上，且自旋状态相同，这样使整个原子的能量最低。
根据原子核外电子排布的原则，可以用电子排布式和轨道表示式表示原子的核外电子排布。为了避免书写过繁，可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号加方括号表示。
元素的原子外围电子排布式
元素的轨道表示式，“□”表示一个原子轨道
在化学反应中，一般是原子的外围电子（对于主族元素原子而言，外围电子就是最外层电子）发生变化。所以，描述原子核外电子排布时，也可以仅写出原子的外围电子排布式。如不特别注明，电子排布式和轨道表示式都是表示基态原子的电子排布。
根据实验测定，24号原子铬Cr原子的电子排布式为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 或 [Ar] 3d5 4s1 （s、p、d后面的数字是上标）
第5、6、7周期的某些元素的原子核外电子排布式的实验测定结果并不符合前面的原子核外电子排布的轨道能量顺序。根据洪特规则，当轨道中能容纳的电子数为能容纳的最多电子数或最多电子数一半时，即为“全满”或“半满”时能量较低。d最多排10个，s最多排2个，所以d排5个、s排1个时都是半满的结构，能量较低。
在通常情况下，原子核外电子的排布总是使整个原子处于能量最低的状态。当处于能量较低的原子吸收能量后，电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上；相反，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，将释放出能量。日常生活中看到的霓虹灯光、激光、焰火等，都与原子核外电子跃迁释放能量有关。
