1. Elektronkonfiguration:När ett underskal är helt fyllt upptas alla tillgängliga orbitaler inom det underskalet av elektroner. Detta resulterar i en stabil elektronkonfiguration.
2. Utbytesenergi:Elektroner inom samma underskal upplever utbytesenergi, vilket är en interaktionsenergi som uppstår från det kvantmekaniska utbytet av elektroner mellan identiska partiklar. När ett underskal är helt fyllt blir utbytesenergin maximal. Detta beror på att alla elektroner i ett fyllt underskal har samma spinnorientering, antingen uppåt eller helt nedåt. Denna maximala utbytesenergi bidrar till ett lägre totalenergitillstånd för elektronerna i det fyllda underskalet.
3. Pauli Exclusion Principle:Pauli Exclusion Principle säger att inga två elektroner kan uppta samma kvanttillstånd samtidigt. När ett underskal är helt fyllt betyder det att alla tillgängliga kvanttillstånd inom det underskalet är upptagna. Detta hindrar elektronerna från att ockupera högre energitillstånd, vilket resulterar i en lägre total energikonfiguration.
4. Kärnladdning och elektron-elektronrepulsion:Energin hos elektroner i en atom påverkas också av attraktionen mellan den positivt laddade kärnan och de negativt laddade elektronerna. När ett underskal är helt fyllt leder det ökade antalet elektroner i det underskalet till starkare elektron-elektronrepulsion. Denna repulsion motverkar attraktionskraften mellan elektronerna och kärnan, vilket resulterar i en liten ökning av energin hos elektronerna i det fyllda underskalet.
Totalt sett leder den fullständiga fyllningen av ett underskal till en minskning av energin hos elektronerna inom det underskalet på grund av den maximala utbytesenergin och begränsningen som åläggs av Pauli Exclusion Principle. Det finns dock en liten ökning av energin på grund av ökad elektron-elektronrepulsion. Den kombinerade effekten resulterar i en stabilare och lägre energikonfiguration för elektronerna i det fyllda underskalet.
