У каких нейтральных атомов 3d подуровня на внешней орбитали находится по одному электрону и почему?

Например, у меди (3Д10 4С1) и у хрома (3Д5 4С1).

Описание энергетических уровней изолированного многоэлектронного атома методами квантовой механики показало, что в энергетической последовательности 3Д-подуровень стоит после 4С, а значит, квантовые состояния 4С-подуровня обладают меньшей энергией, чем квантовые состояния 3Д. Потому в атомах сначала происходит заполнение 4С, а затем - 3Д-подуровня.
Но при заполнении в 3Д-подуровне 4 или 9 квантовых состояний становится энергетически более выгодным, чтобы один электрон 4С-подуровня совершил "проскок" на 3Д-подуровень. Таким образом, в случае с медью, его 3Д-подуровень становится полностью заполненным, а в случае с хромом - заполненным наполовину, при частично заполненным 4С-подуровне.

Для хрома "проскок" энергетически выгоден по следующим причинам:
1.Общее электронное облако пяти электронов 3Д-оболочки сферически симметрично (изотропно) . В результате этого снимается вырождение по значению магнитного квантового числа, и суммарная энергия оболочки уменьшается.
2. Если 3Д-оболочка заполнена наполовину, то она обладает нулевым суммарным орбитальным моментом.

Для меди, кроме упомянутой уже симметричности общего электронного облака и нулевого значения суммарного орбитального момента 3Д-оболочки, "проскок" выгоден по причине того, что полностью заполненный 3Д-подуровень обладает нулевыми значениями суммарных магнитного и спинового моментов. А значит, и нулевым суммарным моментом количества движения.

Следовательно, энергия заполненного наполовину или полностью 3Д-подуровня значительно ниже, чем недозаполненного. Ниже настолько, что энергетически более выгоден "проскок".

У меди и хрома. Из-за электронного проскока. Потому что это энергетически выгодно.