Figura. Tabla de números cuánticos.

Pulsa en la imagen para ver mas claramente. La tabla resume cómo los números cuánticos determinan la organización de los orbitales atómicos y la capacidad máxima de electrones de cada subnivel. Para cada nivel principal (n) existen uno o varios valores posibles del número cuántico azimutal (l), que identifican los subniveles s, p, d y f. A su vez, cada subnivel contiene un número fijo de orbitales, determinado por el número cuántico magnético (mₗ). El subnivel s posee un único orbital (mₗ = 0); el p contiene tres (−1, 0, +1); el d está formado por cinco (−2, −1, 0, +1, +2); y el f por siete (−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3). Esta organización no depende del elemento químico, sino que constituye una propiedad general de las soluciones de la ecuación de Schrödinger.

Cada orbital puede alojar un máximo de dos electrones con espines opuestos, de acuerdo con el principio de exclusión de Pauli. Como consecuencia, la capacidad máxima de cada subnivel depende únicamente del número de orbitales que contiene. El subnivel s, con un orbital, admite 2 electrones; el subnivel p, con tres orbitales, puede alojar 6 electrones; el subnivel d, formado por cinco orbitales, admite 10 electrones; y el subnivel f, con siete orbitales, puede contener 14 electrones. Estas capacidades son siempre las mismas, independientemente del nivel principal al que pertenezcan. Así, un 2p, 3p o 6p siempre podrán albergar seis electrones, mientras que un 3d, 4d o 5d tendrán siempre capacidad para diez.

Esta información, combinada con el principio de Aufbau, permite construir la configuración electrónica de dos números cuánticos, representando únicamente los niveles (n) y los subniveles (l). Siguiendo el orden energético descrito por la regla de Madelung, los electrones ocupan sucesivamente los subniveles disponibles hasta completar la configuración del átomo. Aunque esta representación no distingue todavía los orbitales individuales (mₗ) ni el espín (mₛ) de cada electrón, constituye la forma más utilizada en química para describir la estructura electrónica de los elementos y sirve como punto de partida para comprender la periodicidad, la valencia y el comportamiento químico de la materia.