La forma de la tabla periódica está íntimamente relacionada con la configuración electrónica de los átomos de los elementos. Por ejemplo, todos los elementos del grupo 1 tienen una configuración de [E] ns1, y tienen una gran semejanza en sus propiedades químicas. La capa electrónica más externa se denomina capa de valencia y determina las propiedades químicas. El hecho de que las propiedades químicas eran similares para los elementos de un grupo fue descubierto hace más de un siglo, antes incluso de aparecer la idea de configuración electrónica. No está claro cómo explica la regla de Madelung que describe la tabla periódica, ya que algunas propiedades como el estado de oxidacion en la primera fila de los metales de transición serían diferentes con un orden de llenado de orbitales distinto.
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