La configuración electrónica es la lista que dice cómo se reparten los electrones de un átomo en sus lugares de energía. Los electrones no andan sueltos alrededor del núcleo, están ordenados por energía como huéspedes en un hotel. El número atómico Z indica cuántos protones tiene el átomo y, en un átomo neutro, cuántos electrones hay que colocar.

Cada átomo tiene pisos o niveles de energía n=1, 2, 3, 4..., y dentro de cada piso hay tipos de habitaciones o subniveles s, p, d y f. Cada habitación individual es un orbital, que es la zona donde es más probable encontrar al electrón, y solo puede guardar 2 electrones. El subnivel s tiene 1 orbital y guarda 2, p tiene 3 y guarda 6, d tiene 5 y guarda 10, y f tiene 7 y guarda 14. Por eso n=1 solo tiene s, n=2 tiene s y p, n=3 tiene s, p y d, y n=4 tiene s, p, d y f.

Los electrones llenan de menor a mayor energía siguiendo tres reglas simples. Aufbau dice llenar primero lo de menor energía, Pauli dice máximo 2 electrones por orbital con giros opuestos +1/2 y -1/2, y Hund dice ocupar primero un electrón por orbital antes de formar parejas. El orden es 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p... y se recuerda con el diagrama de Moeller o de diagonales. Un caso clave es que 4s se llena antes que 3d porque tiene un poco menos de energía.

Para escribirla se sigue el orden poniendo como exponente los electrones, se respetan los topes 2, 6, 10 y 14, y se comprueba que la suma sea igual a Z. Se puede abreviar con el gas noble anterior entre corchetes. Por ejemplo el sodio con Z=11 queda 1s2 2s2 2p6 3s1, abreviado [Ne]3s1 usando el neón. Su última capa tiene 1 electrón de valencia, por eso lo pierde con facilidad y forma iones +1.