元素的电子构型取决于体系的总能量，根据Hartree 一FoCk自浴场方法， 体系总能量()=∑轨道能一电子之间的相互作用能 对同一元素，轨道能可认为保持不变，而对不同的 电子组态，其电子之间的相互作用能可分为两部分： 电子之间的相互作用能=E静电能十E交换
元素的电子构型取决于体系的总能量，根据Hartree －Fock自浴场方法， 体系总能量(E)＝∑轨道能－电子之间的相互作用能 对同一元素，轨道能可认为保持不变，而对不同的 电子组态，其电子之间的相互作用能可分为两部分： 电子之间的相互作用能＝E静电能＋E交换
①静电能E静电能(C2):带负电电子之间的库仑排斥力，它 近似地同电子的对数成正比(J为比例常数，C.2=n(n一1)/2)。 ②交换能E交换：当1个电子由自旋平行变为自旋配对时， 先得将其转变成自旋方向相反的电子，这时所需的能量叫做交 换能。相反，当电子由自旋相反变为自旋平行时释放出交换能 。放出的这个交换能削弱了电子之间的静电排斥作用，使电子 的稳定性增加。 显然，交换能就是核外电子排布中洪特规则的能量来源。 交换能的大小大致与自旋平行的电子对数目成正比（即自旋 平行的电子对的数目越多，放出交换能就越多)，相同自旋的电 子对数也由组合公式计算
② 交换能E交换：当 1个电子由自旋平行变为自旋配对时， 先得将其转变成自旋方向相反的电子，这时所需的能量叫做交 换能。相反，当电子由自旋相反变为自旋平行时释放出交换能 。放出的这个交换能削弱了电子之间的静电排斥作用，使电子 的稳定性增加。 显然，交换能就是核外电子排布中洪特规则的能量来源。 交换能的大小大致与自旋平行的电子对数目成正比 (即自旋 平行的电子对的数目越多，放出交换能就越多)，相同自旋的电 子对数也由组合公式计算。 ① 静电能E静电能(Cn 2 J)：带负电电子之间的库仑排斥力，它 近似地同电子的对数成正比(J为比例常数，Cn 2＝n(n－1)/2)
具有某种组态的电子之间的交换能的值可按下式计算： E交换=[n(n.-1)/2+n(n-1)/2]K 其中n.为自旋等于c(如+1/2)的电子数，n为自旋等于 (如一1/2)的电子数，K为交换能相对值单位。对于第一过 渡系，K值大约在19~48 kJ.mol-1之间。 平均交换能E交换（平均）=E交换/(nu十nB)
具有某种组态的电子之间的交换能的值可按下式计算: E交换＝[nα (nα－1)/2＋nβ (nβ－1)/2]K 其中nα为自旋等于α(如＋1/2)的电子数，nβ为自旋等于 β(如－1/2)的电子数，K为交换能相对值单位。对于第一过 渡系，K值大约在19～48 kJ·mol－1之间。 平均交换能 E交换(平均)＝E交换/( nα＋nβ )
以Cr为例，假定有两种排布： ①3d44s2; ②3d54s'。 对于d电子 安0=44一D2二心} E交换②=5(5-1)/2=10K △E交换=4K 假定K=34 kJ.mol-1(1948的中间值)， △E交换=136 kJ.mol-1。 已知3d能级比4s能级高117 kJmol-1,4s的电子进入3d 需要有激发能117 kJmol-1,但4s电子进入3d以后将获得交 换能136 kJmol-1,它补偿了激发4s电子所需的能量且还有 剩余，因而，34的排布比3s4排布稳定。从而提前形 成半满的相对稳定构型
以Cr为例，假定有两种排布: ① 3d 44s 2 ; ② 3d 54s 1 。 对于d电子 E交换①＝4(4－1)/2＝6K E交换②＝5(5－1)/2＝10K 假定K＝34 kJ·mol－1 (19～48的中间值)， △E交换＝136 kJ·mol－1 。 已知3d能级比4s能级高117 kJ·mol－1 ，4s的电子进入3d 需要有激发能117 kJ·mol－1 ，但4s电子进入3d以后将获得交 换能136 kJ·mol－1 ，它补偿了激发4s电子所需的能量且还有 剩余，因而，3d 54s 1的排布比3s 44s 2排布稳定。从而提前形 成半满的相对稳定构型。 △E交换＝4K
同理，可以说明Cu提前达到全满的原因。 对于第二过渡系，由于5s和4d的能级更为接近， 交换能对电子构型的影响更加显著，因而系列中的 绝大多数元素，为了取得更稳定的构型，增加交换 能，故减少5s电子，增加4d的电子数。 对于第三过渡系，由于4f电子的屏蔽作用，6s 和5d的能量差较大，放出的交换能不能抵偿电子 激发所需的能量。所以只在Pt和Au才出现提前达 到全满的构型
对于第三过渡系，由于4f电子的屏蔽作用，6s 和5d的能量差较大，放出的交换能不能抵偿电子 激发所需的能量。所以只在Pt和Au才出现提前达 到全满的构型。 同理，可以说明Cu提前达到全满的原因。 对于第二过渡系，由于5s和4d的能级更为接近， 交换能对电子构型的影响更加显著，因而系列中的 绝大多数元素，为了取得更稳定的构型，增加交换 能，故减少5s电子，增加4d的电子数