1. Configurazione elettronica:quando un sottolivello è completamente pieno, tutti gli orbitali disponibili all'interno di quel sottolivello sono occupati da elettroni. Ciò si traduce in una configurazione elettronica stabile.
2. Scambio di energia:gli elettroni all'interno della stessa subshell sperimentano lo scambio di energia, che è un'energia di interazione che deriva dallo scambio quantomeccanico di elettroni tra particelle identiche. Quando un sottolivello è completamente pieno, l'energia di scambio diventa massima. Questo perché tutti gli elettroni in un subshell pieno hanno lo stesso orientamento di spin, tutti verso l'alto o tutti verso il basso. Questa energia di scambio massima contribuisce a uno stato energetico complessivo inferiore per gli elettroni nel sottolivello pieno.
3. Principio di esclusione di Pauli:Il principio di esclusione di Pauli afferma che due elettroni non possono occupare contemporaneamente lo stesso stato quantico. Quando una sottozona è completamente riempita, significa che tutti gli stati quantistici disponibili all'interno di quella sottozona sono occupati. Ciò impedisce agli elettroni di occupare stati energetici più elevati, il che si traduce in una configurazione energetica complessiva inferiore.
4. Carica nucleare e repulsione elettrone-elettrone:l'energia degli elettroni in un atomo è influenzata anche dall'attrazione tra il nucleo carico positivamente e gli elettroni caricati negativamente. Quando un sottoguscio è completamente pieno, l’aumento del numero di elettroni in quel sottoguscio porta ad una più forte repulsione elettrone-elettrone. Questa repulsione si oppone alla forza attrattiva tra gli elettroni e il nucleo, determinando un leggero aumento dell'energia degli elettroni nel sottolivello pieno.
Nel complesso, il completo riempimento di un sottolivello porta ad una diminuzione dell'energia degli elettroni al suo interno a causa della massima energia di scambio e della restrizione imposta dal Principio di esclusione di Pauli. Tuttavia, vi è un leggero aumento di energia dovuto alla maggiore repulsione elettrone-elettrone. L'effetto combinato si traduce in una configurazione più stabile e con un'energia inferiore per gli elettroni nel subshell pieno.
