‘Abnormal’ electron configuration

why 4d > 4s?

Rich의 설명을 보면, 3d orbital의 경우 4s orbital보다 RDF (radial distribution function = 4πr2R2) peak이 안쪽에 있기 때문에, nuclear charge (Z)가 증가할수록 3d orbital energy가 4s에 비해 급격하게 낮아진다. crossing point는 V와 Cr 사이에서 일어나고, 따라서 Cr에서부터 irregular한 electron configuration이 나타나게 된다.
같은 이유로 electron을 하나 제거함으로써 positive ion을 만들때 d orbital의 경우 더 급격하게 안정해지므로, first-row TM이 positive ion을 만들 때는 4s에서 먼저 electron이 제거된다. (예: even for Sc: 4s2 3d1 -> Sc+: 4s1 3d1)

why half-filled or filled orbital is preferred?