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La energía de los orbitales atómicos aumenta cuando aumenta el número cuántico principal, \(n\). En cualquier átomo con dos o más electrones, la repulsión entre los electrones hace que las energías de las subcapas con diferentes valores de \(l\) difieran de modo que la energía de los orbitales aumenta dentro de una capa en el orden s<p<d<f. La figura \(\PageIndex{1}\) muestra cómo se relacionan estas dos tendencias cuando aumenta la energía. El orbital 1s en la parte inferior del diagrama es el orbital con electrones de la energía más baja. La energía aumenta a medida que avanzamos hacia los orbitales 2s y luego 2p, 3s y 3p, lo que muestra que el valor n creciente tiene más influencia sobre la energía que el valor l creciente para los átomos pequeños. Sin embargo, este patrón no se mantiene para los átomos más grandes. El orbital 3d es más alto en energía que el orbital 4s. Tales superposiciones continúan ocurriendo con frecuencia a medida que avanzamos en el gráfico.
