Atomy pierwiastków pierwiastków grup od 3 do 12 mają podpowłokę s zapełnioną 1 lub 2 elektronami (s1, s2) oraz podpowłokę (n-1)d zawierającą od 1 do 10 elektronów (d1−d10).
(N) |(Blok f: to lantanowce i aktynowce - elektrony zapełniają podpowłokę (n-2)f)
Kolejność zapełniania powłok elektronowych:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f
Elektrony po kolei zapełniają podpowłoki, aż do uzyskania maksymalnej ilości elektronów w podpowłoce. Odstępstwem od tej reguły jest tzw. promocja elektronowa.
Promocja elektronowa
Zjawisko to występuje wtedy, gdy różnica energii między poziomami, które wypełniają elektrony jest niewielka, a korzystniejsze energetyczne (obniżenie energii) jest wypełnienie innego orbitalu, niż wynikającego z reguły. Zamiast zapełnić orbital maksymalną ilością elektronów elektron zapełnia kolejny orbital.
W atomach chromu i miedzi różnica energetyczna między orbitalami 4s i 3d jest na tyle mała, że następuje przeskok 1 elektronu z orbitalu 4s na orbital 3d. W ten sposób atomy te uzyskują korzystniejszą energetycznie konfiguracje elektronową.