Elektronenconfiguratie van atomen en ionen
De rekenhulp schrijft de elektronenconfiguratie van elk element van waterstof tot hassium (Z = 1 tot 108) en van zijn ionen. Vul het atoomnummer in, 26 voor ijzer, en zo nodig de lading: je ziet de opvulvolgorde, de notatie per schil, de edelgasnotatie en de uitzonderingen die het NIST vermeldt.
Voorbeeld: Atoomnummer Z 26 · Lading 0 → Elektronenconfiguratie: Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. Bron: OpenStax Chemistry 2e, 6.4 Electronic Structure of Atoms (Electron Configurations): Aufbau principle, filling order 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d …, Hund’s rule, exceptions Cr/Cu/Nb, noble-gas core notation, ions (Example 6.11: Na⁺, P³⁻, Al²⁺, Fe²⁺, Sm³⁺) (read 10.10.2026). Bijgewerkt: .
Zo wordt het berekend
De elektronenconfiguratie geeft aan hoeveel elektronen in elke subschil zitten: s bevat er hoogstens 2, p 6, d 10 en f 14, gevuld in de volgorde 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d … Dat is het opbouwprincipe zoals OpenStax Chemistry het beschrijft: elk nieuw elektron gaat naar de vrije subschil met de laagste energie. De rekenhulp past die regel toe en vergelijkt de uitkomst met de grondtoestanden die het NIST publiceert.
Schillen en subschillen
Bij scheikunde begin je meestal met het schillenmodel: de K-schil (n = 1) kan 2 elektronen bevatten, de L-schil (n = 2) 8, de M-schil (n = 3) 18, algemeen 2n². Een schil bestaat uit subschillen: de M-schil uit 3s, 3p en 3d. Het opbouwprincipe verklaart waarom de M-schil bij kalium en calcium nog niet vol is: 4s heeft een lagere energie dan 3d en wordt eerder gevuld. Calcium heeft daardoor 20 elektronen verdeeld als 2, 8, 8, 2.
Elektronenconfiguratie van veelgezochte elementen
| Element | Z | Configuratie |
|---|---|---|
| Koolstof (C) | 6 | 1s² 2s² 2p² |
| Stikstof (N) | 7 | 1s² 2s² 2p³ |
| Zuurstof (O) | 8 | 1s² 2s² 2p⁴ |
| Natrium (Na) | 11 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ |
| Chloor (Cl) | 17 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ |
| IJzer (Fe) | 26 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ |
| Seleen (Se) | 34 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ |
| Bismut (Bi) | 83 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p³ |
De korte notatie vervangt de binnenste elektronen door het voorafgaande edelgas: natrium = [Ne] 3s¹, ijzer = [Ar] 3d⁶ 4s², seleen = [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴, bismut = [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³. Tel ter controle de exponenten op: bij ijzer 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 6 = 26.
Uitzonderingen: chroom, koper en 18 andere
Bij 20 van de elementen 1 tot 108 wijkt de grondtoestand volgens het NIST af van de voorspelling. Chroom is [Ar] 3d⁵ 4s¹ in plaats van [Ar] 3d⁴ 4s², koper [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ in plaats van [Ar] 3d⁹ 4s². OpenStax verklaart deze twee gevallen met de stabiliteit van half en helemaal gevulde subschillen en voegt toe dat er geen eenvoudige methode is om alle uitzonderingen te voorspellen. De rekenhulp neemt daarom voor Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Ce, Gd, Pt, Au, Ac, Th, Pa, U, Np, Cm en Lr de NIST-waarden over en toont de voorspelling ernaast.
Elektronenconfiguratie van ionen
| Ion | Z | Elektronen | Configuratie |
|---|---|---|---|
| Na⁺ | 11 | 10 | 1s² 2s² 2p⁶ |
| P³⁻ | 15 | 18 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ |
| Al²⁺ | 13 | 11 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ |
| Fe²⁺ | 26 | 24 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ |
| Sm³⁺ | 62 | 59 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 4f⁵ |
- Kationen van hoofdgroepelementen staan de laatst opgenomen elektronen af; overgangsmetalen verliezen eerst de buitenste s-elektronen (Fe²⁺ staat 4s² af, geen 3d).
- Anionen nemen elektronen op in de opvulvolgorde (P³⁻ vult 3p⁶ aan).
- De vijf ionen in de tabel zijn voorbeeld 6.11 van OpenStax.
De gegevens van elk element staan in het periodiek systeem; de molaire massa van een stof bereken je met molaire massa berekenen.
Veelgestelde vragen
Hoe schrijf je een elektronenconfiguratie?
Vul de subschillen in de volgorde 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p … met hoogstens 2 (s), 6 (p), 10 (d) of 14 (f) elektronen, tot alle elektronen verdeeld zijn. IJzer (26 elektronen) eindigt op 4s² 3d⁶.
Wat is de elektronenconfiguratie van zuurstof?
1s² 2s² 2p⁴, kort [He] 2s² 2p⁴. Per schil is dat 2, 6; twee van de vier 2p-elektronen zijn ongepaard.
Hoeveel elektronen passen er in een schil?
Hoogstens 2n²: 2 in de K-schil, 8 in de L-schil, 18 in de M-schil en 32 in de N-schil.
Waarom zijn chroom en koper uitzonderingen?
Volgens het NIST zijn hun grondtoestanden [Ar] 3d⁵ 4s¹ en [Ar] 3d¹⁰ 4s¹. OpenStax schrijft dat toe aan de extra stabiliteit van een half of helemaal gevulde 3d-subschil; een eenvoudige regel voor alle uitzonderingen bestaat niet.
Welke elementen kan ik invullen?
Z = 1 tot 108 (waterstof tot hassium), het bereik van de NIST-tabel. Voor zwaardere elementen geeft PubChem alleen berekende of voorspelde configuraties.
Wat betekent de edelgasnotatie?
Het symbool tussen vierkante haken staat voor de elektronen van dat edelgas: [Ne] = 1s² 2s² 2p⁶. Natrium wordt zo [Ne] 3s¹.
Bronnen en wettelijke basis
- OpenStax Chemistry 2e, 6.4 Electronic Structure of Atoms (Electron Configurations): Aufbau principle, filling order 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d …, Hund’s rule, exceptions Cr/Cu/Nb, noble-gas core notation, ions (Example 6.11: Na⁺, P³⁻, Al²⁺, Fe²⁺, Sm³⁺) (read 10.10.2026)
- NIST SP 966, Periodic Table: Atomic Properties of the Elements (2019) – ground-state configurations Z = 1–108 (read 10.10.2026)
- PubChem Periodic Table (NCBI/NLM), ElectronConfiguration – cross-check; identical to NIST except Lr (read 10.10.2026)
Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid
Vergelijkbare tools
- Interactief periodiek systeem der elementenPeriodiek systeem met alle 118 elementen: atoommassa, elektronenconfiguratie, smelt- en kookpunt. Zoeken, temperatuurschuif, kleuren en afdrukken als pdf.
- Molaire massa berekenenBereken de molaire massa in g/mol van elke chemische formule – met haakjes, hydraten zoals CuSO4·5H2O, massapercentage per element, uitwerking en n = m/M.
- Aantal neutronen, protonen en elektronen berekenenAantal neutronen, protonen en elektronen van een atoom, isotoop of ion berekenen uit atoomnummer Z, massagetal A en lading – met de tussenstappen.
- Oxidatiegetal bepalenOxidatiegetal van elk element uit de formule bepalen: vul KMnO4 of SO4 met lading −2 in en krijg de oxidatiegetallen van alle atomen en de gebruikte regel.
- Molariteit berekenenMolariteit berekenen: mol/L uit massa en volume, af te wegen massa voor een oplossing, molariteit uit massaprocent en dichtheid, en eenvoudige stoichiometrie.
- Rekenmachine onlineGratis online rekenmachine: typ of tik en zie meteen de uitkomst – met volgorde van bewerkingen, haakjes, procent, wortel, tussenstappen en geschiedenis.
- Drie fasen vermogen berekenenDrie fasen vermogen berekenen: werkelijk, schijnbaar en blindvermogen uit spanning, stroom en cos φ, of de stroom uit vermogen, met ster- en driehoekwaarden.
- Zelfinductie berekenenZelfinductie berekenen voor luchtspoel, lange spoel, ringkern en kernen met AL-waarde: L uit windingen en afmetingen, of windingen voor een gewenste waarde.
- Fibonacci getallen berekenenFibonacci getallen berekenen: het n-de getal tot F(20000), de rij als lijst, controle of een getal erbij hoort en Zeckendorf-schrijfwijze. Gratis.