電子組態計算器
簡而言之：取得任何元素或離子的電子組態，包括完整與惰性氣體簡寫表示法，以及 Cr、Cu 等例外。完全免費，在網頁瀏覽器中執行，不需下載。
選擇元素並可選填離子電荷，即可得到完整與惰性氣體（簡寫）表示法的基態電子組態、軌域方格圖、各殼層電子數與未成對電子數。已內建 Cr、Cu、Pd、Au 等已知例外。
如何使用電子組態計算器
- 輸入元素符號（
Cu）、英文名稱（copper）或原子序（29）。 - 若為離子，請輸入其電荷：Cu2+ 輸入
2，Cl− 輸入-1。 - 查看惰性氣體簡寫與完整電子組態。軌域依殼層順序列出（3d 在 4s 之前）。
- 利用軌域圖計算未成對電子數，並預測原子或離子是否為順磁性。
範例解析
氧（Z = 8）
1s2 2s2 2p4 = [He] 2s2 2p4
兩個未成對的 2p 電子（洪德定則）。
銅（Z = 29），例外
構築原理預測為 [Ar] 3d9 4s2
實際：[Ar] 3d10 4s1
Cu2+ = [Ar] 3d9
鐵(III) 離子，Fe3+
Fe = [Ar] 3d6 4s2；先移去 2 個 4s，再移去 1 個 3d
Fe3+ = [Ar] 3d5（5 個未成對）
電子組態的建立方式
電子依能量由低到高填入軌域（構築原理），遵循 Madelung（n + l）規則：
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p
每個軌域容納兩個自旋相反的電子（包立不相容原理），而同一副殼層的電子會先分別占據各軌域再配對（洪德定則）。容量為 s = 2、p = 6、d = 10、f = 14。
例外：Cr、Cu 等
約有 20 種元素的實測基態與簡單順序不同，通常是因為半填滿或全填滿的 d 或 f 副殼層能量較低。常見的有 Cr（[Ar] 3d5 4s1）、Cu（[Ar] 3d10 4s1）、Mo、Ag、Pd（[Kr] 4d10）、Pt、Au、La、Ce、Gd 與數種錒系元素。計算器對這些元素使用實驗（NIST）基態。
離子
陰離子將電子加入下一個可用軌域（Cl− = [Ar]）。過渡金屬陽離子會先失去外層 s 電子再失去 d 電子，因此 Fe2+ 為 [Ar] 3d6，而不是 [Ar] 3d4 4s2。
使用互動式週期表探索週期表中的趨勢。
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開啟 MolDraw 編輯器常見問題
什麼是電子組態？
它列出原子的電子如何分布在各軌域中，例如氧為 1s2 2s2 2p4。上標表示每個副殼層中的電子數。
什麼是惰性氣體簡寫表示法？
一種以方括號中的前一個惰性氣體代替內層電子的簡寫：鈉的 1s2 2s2 2p6 3s1 變成 [Ne] 3s1。
為什麼銅是 3d10 4s1 而不是 3d9 4s2？
完全填滿的 3d 副殼層特別穩定，因此一個 4s 電子移到 3d。鉻也有同樣情形，以達到半填滿的 3d5。
形成陽離子時，哪些電子先被移去？
最高主殼層的電子先被移去。過渡金屬的 4s 電子會比 3d 電子先移去。
如何求出價電子數？
對於主族元素，計算最外層（n 最大）殼層中的電子數。例如氯為 [Ne] 3s2 3p5，有 7 個價電子。
Fe3+ 的電子組態是什麼？
[Ar] 3d5。鐵為 [Ar] 3d6 4s2，移去的三個電子是兩個 4s 電子與一個 3d 電子。
相關化學工具
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