Falar em configuração de elétrons, como a distribuição de elétrons em orbitais diferentes, não está longe do chamado Princípio de Aufbau - à parte do princípio de exclusão de Pauli e da regra de Hund. Onde, no estado fundamental do átomo, os elétrons entram no orbital de menor energia e os elétrons restantes estão na ordem de energia crescente.
Hipoteticamente, ao se referir à Wikipedia, o próprio princípio aufbau afirma que os elétrons orbitando um ou mais átomos preenchem o nível de energia mais baixo disponível antes de preencher os níveis mais altos. Por exemplo, 1s antes de 2s. Desta forma, os elétrons no átomo, molécula ou íon se alinham à configuração de elétron mais estável.
Aufbau é um substantivo alemão que significa "construção". O princípio Aufbau é às vezes chamado de princípio de construção ou regra Aufbau. De acordo com esse princípio, os elétrons em um átomo estarão em uma condição estável se tiverem baixa energia, enquanto os elétrons estarão nos orbitais que se combinam para formar uma subcamada. Assim, os elétrons tendem a ocupar subcamadas com baixos níveis de energia.
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Os detalhes dessas tendências de "construção" são explicados matematicamente à luz das funções orbitais atômicas. O comportamento dos elétrons é descrito por outros princípios da física atômica, como a regra de Hund e o princípio de proibição de Pauli.
A regra de Hund afirma que mesmo que vários orbitais da mesma energia estejam disponíveis, os elétrons preenchem o primeiro orbital vazio, antes de reutilizar aqueles ocupados pelos outros elétrons. Mas com base no princípio de exclusão de Pauli, a condição para os elétrons preencherem o mesmo orbital, eles devem ter diferentes spins de elétrons (-1/2 e 1/2).
Uma versão do princípio de Aufbau conhecido como modelo de camada nuclear é usada para estimar a configuração de prótons e nêutrons em núcleos atômicos.
No estado fundamental, os orbitais são preenchidos em ordem crescente de energia, a saber:
1s <2s <2p <3s <3p <4s <4d <4p <5s …….
As energias orbitais podem ser calculadas pela regra (n + l). Caso os orbitais tenham o mesmo valor (n + 1), o orbital com o valor n inferior será preenchido primeiro.
