电子排布
一个原子里进来好几个电子，并不随便坐，而是按定好的规则把房间填满。从能量低的房间填起，一个房间里最多进两个自旋相反的电子，同一层的房间在配对之前先一个一个分开坐。再加上内层电子挡住外层电子，以及 4s比 3d先填上的颠倒，周期表的顺序为什么是那样，就看出来了。这一讲不是一个轨道的形状，而是好几个电子按规则分座位的故事。规则把座位分开。
把电子一个一个放进去，它总是落到还空着的、能量最低的房间。这就是构造原理。一个房间最多进两个电子，那时两个电子的自旋必须相反。电子越加越多，就按 1s、2s、2p、3s 的顺序填上，下面的排布字符串 1s² 2s² 2p⁶ 也跟着长出来。低的房间先满。
一层里有好几个房间的时候，比如 p 壳层的三个房间，电子在配对之前先每个房间坐一个。而且这些单电子的自旋彼此平行。这就是洪德规则。拿错误的填法来比，也就是挤在一个房间里配对，分开坐的那一侧总自旋更大，才是能量更低的真正基态。电子彼此推开，所以尽量坐到不同的房间更有利。分开坐的一侧更低。
每个房间里，电子实际待着的空间形状各不相同。1s是圆球，2p是两头的哑铃，3d是四片叶子的形状。这里看见的波函数和它的平方 |ψ|²，是找到电子的概率云，这一讲把它当作 3 维的立体来转着看。用截面看同一件事的，在另一讲。拖着转动、换一种形状，符号和立体形状怎样变化就显出来。不是 2 维的截面，而是立体。形状把房间显出来。
外层电子感觉不到核的全部正电荷。夹在中间的内层电子把核挡住了。所以外层电子实际感到的有效核电荷是 Zeff = Z − S，也就是质子数减去屏蔽。把内层电子加多，有效核电荷就变小，拉力变弱的外层电子，轨道半径就变大。大约是 r ∝ n²/Zeff。屏蔽越大，外层电子就被推得越远。屏蔽把拉力减小。
能量的顺序随原子序数改变。把序数加大，4s和 3d的能量棒都下降，可是 3d降得更陡，到某处两者交叉。所以钾 Z=19 和钙 Z=20 里，4s比 3d低，从 4s开始填，从钪 Z=21 起，3d降到 4s 下面，3d开始被填上。这个颠倒定下过渡金属开始的位置。把序数推动，两根棒交换位置的那一瞬就出现。交叉打开过渡金属。