3d和4s的能量哪个更高？不知道

我们在学习选择性必修2时，开始初步接触了原子轨道，并且我们很快知道了原子轨道能量一般是越往外层能量越高，同能层下基本是能级p＞s。从第三层开始，出现了能级交错，即电子会先填充4s然后再填充3d，于是我们很想当然的认为3d能量高于4s。

但是这个问题没那么简单。我们以Fe为例，先来按照能量高低填充一下Fe的价层电子（即3d4s），2个电子应先填充在4s（4s能量低），然后6个电子再填充在3d（3d能量高）。

此时想想，Fe失去电子时，是失去哪个能级上的电子，如果按照上述的3d能量高，那应该先失去3d的电子才对，而事实上，Fe是失去4s上的两个电子形成的Fe，这样岂不是矛盾的吗？

其实不矛盾，因为当我们在填充电子时，默认轨道是空的，所以此时4s能量小于3d，优先填充电子。

当我们在失去电子时，此时4s和3d已经有了好些个电子，这时4s能量还小于3d吗，不一定了吧。

想象一下，你去长城，当你刚去的时候（填充），此时长城没有一个游客，很空旷，在里面玩得很开心。但是当你想离开时，发现周围已经好多游客，想要出去就要看谁的力气大了。长城好不好玩，与人多不多有关。轨道能量高低，与电子在不在也有关系。这是一个很粗浅的比喻，实际情况当然比这复杂得多。

以下是超出高中化学的范畴。填充电子时和失去电子，轨道能级的能量是不同，填充电子时，我们一般用鲍林能级图，失去电子时，我们一般参照科顿能级图：