A réznek a vegyérték elektronszerkezeténél miért megy át a 4s-alhéjról a 3d alhéjra az egyik elektron, mikor a párosítatlan elektronok száma ugyanannyi marad?

Először nézd meg az alábbi képet:

[link]

Ez a rendszer segít eldöntenünk, hogy milyen az alhéjak kiépülési sorrendje, az átlósan futó nyilak irányába kell végigmenni az egyes alhéjakon, kezdve az első nyíllal, majd a másodikkal, stb., így olvasható le a kiépülési sorrend. Ez alapján azt láthatjuk, hogy a 4s pálya hamarabb épül be mint a 3d. Kivéve a réznél. Az ugyanis egy speciális eset, mérések szerint ugyanis a réz 3d pályájának az energiája alacsonyabb mint a 4s (ellentétben a legtöbb atommal, akiknek a 4s az alacsonyabb). Ezért az energiaminimum elvének értelmében, az elektronok szívesebben tartózkodnak a 3d pályán a réz esetében. Ennek az oka bonyolult kvantumkémiai számításokból vezethető le, ne firtassuk, örüljünk hogy valaki már kiszámolta helyettünk :D