Jawaban:

Hal ini terjadi karena aturan urutan pengisian orbital tidak selalu berdasarkan pada tingkat energi orbital, tetapi juga melibatkan pengecualian aturan yang dikenal sebagai aturan Madelung. Aturan ini menyatakan bahwa orbital dengan energi yang sama akan diisi terlebih dahulu sebelum orbital dengan energi yang lebih tinggi, tergantung pada konfigurasi elektronik atom dan jumlah elektron yang ada pada masing-masing orbital.

Dalam kasus atom tembaga (Cu), konfigurasi elektronnya adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10. Meskipun energi orbital 3d lebih tinggi daripada 4s, namun 3d diisi terlebih dahulu sebelum 4s karena ada pengecualian aturan yaitu aturan Madelung. Aturan ini berdasarkan pada penempatan elektron ke dalam orbital- orbital yang memiliki energi sama atau kurang, dan tujuannya adalah untuk menjamin stabilitas atom. Dalam kasus Cu, mengisi orbital 3d terlebih dahulu dapat memberikan konfigurasi elektron yang lebih stabil, karena elektron 4s dapat berinteraksi secara kuat dengan elektron 3d yang sudah terisi, sehingga mengurangi energi potensial total sistem. Hal ini menyebabkan orbital 4s diisi setelah orbital 3d.