Электронная конфигурация железа:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶

Цифра: Указывает на главный квантовый номер (n), который определяет уровень энергии и расстояние от ядра. Например:
    1s: n = 1 (первый уровень)
    2s: n = 2 (второй уровень)
    3p: n = 3 (третий уровень)
    4d: n = 4 (четвертый уровень)
Буква: Указывает на тип орбитали:
    s: сферическая орбиталь (может содержать до 2 электронов)
    p: двулопастная орбиталь (может содержать до 6 электронов)
    d: трёхлопастная орбиталь (может содержать до 10 электронов)
    f: четырёхлопастная орбиталь (может содержать до 14 электронов)
Степень: это количество электронов, находящихся на этой орбитали.

В электронной конфигурации железа (Fe)
4s-орбиталь заполняется перед 3d-орбиталью.
Это связано с принципом минимальной энергии и особенностями энергетических уровней орбиталей.
Хотя 4s-орбиталь имеет более высокий главный квантовый номер (n=4),
она имеет более низкую энергию, чем 3d-орбиталь, когда оба уровня частично заполнены.
Это означает, что электроны сначала заполняют 4s-орбиталь, прежде чем переходить к 3d-орбитали.
При заполнении орбиталей электроны сначала занимают орбитали с более низкой энергией.

При добавлении электронов в 3d-орбитали, их энергия становится выше, чем у 4s-орбитали.
Поэтому, когда мы рассматриваем ионы или более сложные конфигурации, 3d-орбитали могут быть более высокоэнергетическими, чем 4s.

В химии энергия орбитали связана с положением в периодической таблице и с заполнением.
Например, энергия валентных орбиталей влияет на химическую реактивность элементов.

энергию орбитали можно вычислить, результат зависит от модели атома, которую вы используете
1) Модель Бора (для водорода)
2) Метод Хартри-Фока: Этот метод учитывает взаимодействие между электронами и позволяет
вычислить энергии орбиталей для многоэлектронных атомов.
Методы Хартри-Фока (HF): Основываются на приближении, что волновая функция системы
может быть представлена как антисимметричная комбинация одноэлектронных орбиталей.
3) Методы корреляции электронов: Такие как Møller-Plesset Perturbation Theory (MP2, MP3 и т.д.) и Coupled Cluster (CC), которые учитывают корреляцию между электронами, что позволяет улучшить точность расчетов.
4) Методы конфигурационного взаимодействия (CI):
Эти методы рассматривают все возможные конфигурации электронов и их взаимодействия,
что позволяет получить высокую точность, но требует значительных вычислительных ресурсов.
5) Методы плотностного функционала (Density Functional Theory = DFT)

Основная идея DFT заключается в том, что свойства системы можно выразить через электронную плотность, а не через волновую функцию, что значительно упрощает вычисления.
Относительно низкие вычислительные затраты по сравнению с другими методами, такими как метод аб initio.
функционал электронной плотности включает:
- Кинетическую энергию электронов.
- Взаимодействие между электронами.
- Взаимодействие между электронами и ядрами.
В DFT используются различные приближения для описания взаимодействий между электронами.
LDA (Local Density Approximation)
GGA (Generalized Gradient Approximation)
   Учитывает не только локальную плотность, но и градиент электронной плотности, что позволяет улучшить точность расчетов.
Теорема Хоундена

Методы аб initio (от латинского "с самого начала") — это класс вычислительных методов в квантовой химии и физике, которые основаны на фундаментальных принципах квантовой механики. Эти методы не полагаются на эмпирические параметры или опытные данные, а используют только основные физические законы для вычисления свойств молекул и материалов.

основываются на уравнении Шрёдингера и принципах квантовой механики.

не требуют настройки эмпирических параметров.