1年生の質問への解答･･･カリウム・カルシウムの電子配置はどうなっているのですか？

カリウム・カルシウムの電子配置について疑問がありましたので、解答したいと思います。

Q. M殻には18個まで電子が入るのに、なぜ8個入った時点でN殻に電子が入
　 りはじめるのですか？

A. これは、大学の内容を含んだ発展的内容で、
　 教科書のP.98, 99に掲載されています。
 　しかし、書き方がなかなか難しいので、
 　少し噛み砕いて説明をします。

 　電子が入る空間として電子殻が内側から
 　K殻, L殻, M殻･･･と順番にあるわけですね。
 　この電子殻を、卵の殻と見立てるとしましょう。
 　すると、卵の殻には薄皮があるように、
 　電子殻にも、「軌道」と呼ばれる
 　卵の薄皮のようなものがあり、
 　複数の軌道が束になって、1つの電子殻を形成しています。
 　すなわち、K殻は軌道1枚、L殻は軌道4枚、M殻は軌道9枚、
 　N殻は軌道16枚が、それぞれ束なって形成されています。

 　続いて、この軌道にはルールがあり、
 　軌道1枚につき、電子は最大2個まで入ることができます。
 　ですので、K殻は軌道1枚×2個 = 2個、L殻は軌道4枚×2個 = 8個
 　M殻は軌道9枚×2個 = 18個、N殻は軌道16枚×2個 = 32個
 　まで電子が入れることになります。

 　では、本題です。
 　カリウムとカルシウムの電子配置では、
 　M殻に最大数18入らずに、8個入って、
 　次にN殻に電子が入っていきます。

 　原子番号1～18まででは、
 　電子殻が、K殻から順番にN殻まで並んでいきます。

 　しかし、原子番号が19以降になると、

　 N殻の軌道1枚が、M殻の軌道4枚とM殻の軌道5枚の間に
 　割り込んできます。
 　(なぜかと言われると、昔の人が計算で求めたらそうなっていたから)
 　この状態で、K殻から電子を入れていくと、
 　K殻に2個、L殻に8個、M殻4枚に8個入り、
 　19個目の電子はラベル上N殻に入ることになります。 

 　すなわち、軌道の概念まで考えれば、
 　カリウム、カルシウムの電子配置は、
 　例外ではないと言えます。