Madelung-szabály
Semleges könnyebb atomoknál a 4s állapot energiája a feltöltés kezdetén kedvező lehet a 3d-hez képest a behatolás és árnyékolás miatt. Ahogy d elektronok kerülnek az atomba, az energiasorrend változhat; ezért átmenetifém-ionizációkor a 4s elektronok gyakran előbb távoznak.
Miért 4s a 3d előtt?
Az Aufbau csak az energiasorrendet adja. Egy orbitálban legfeljebb két ellentétes spinű elektron lehet a Pauli-elv miatt, azonos energiájú orbitálok pedig Hund-szabály szerint előbb egyszeresen töltődnek.
Pauli és Hund együtt
Króm, réz és több nehezebb elem alapállapoti konfigurációja eltér az egyszerű Madelung-sorrendből jósolttól. A d és s alhéjak energiakülönbsége kicsi, így elektronkorreláció és más stabilizáló hatások megváltoztathatják a kedvező konfigurációt.
Kivételek
A főcsoportbeli elemek nagy részénél gyorsan helyes konfigurációt ad, és világosan összeköti a periódusos rendszer blokkjait az alhéjak feltöltésével. Kivételes esetekben pedig kiindulópontot biztosít a pontosabb konfiguráció megértéséhez.
Madelung-szabály
Fényelnyelés vagy ütközés után elektron magasabb energiájú állapotba kerülhet. Ilyenkor a pillanatnyi konfiguráció nem követi az alapállapoti feltöltési sorrendet. Az Aufbau-elv kifejezetten az alapállapot felépítésének közelítő szabálya.
Az Aufbau csak az energiasorrendet adja. Egy orbitálban legfeljebb két ellentétes spinű elektron lehet a Pauli-elv miatt, azonos energiájú orbitálok pedig Hund-szabály szerint előbb egyszeresen töltődnek.