Razlika med načelom izključitve Paulija in pravilom Hunda

Načelo izključitve Paula proti pravilom Hunda
 

Po ugotovitvi strukture atoma je bilo toliko modelov, ki so opisovali, kako elektroni prebivajo v atomu. Schrodinger je prišel na idejo, da bi v atomu imeli "orbite". Za opis orbitale in elektronov v atomi sta predstavljena tudi načelo izključitve Paulija in Hundovo pravilo.

Načelo izključitve Paulija

Načelo izključitve Paulija pravi, da noben dva elektrona v enem atomu ne moreta imeti vseh štirih kvantnih števil kot enaka. Orbitale atoma so opisane s tremi kvantnimi števili. To so glavno kvantno število (n), kotno število / azimutalno kvantno število (l) in magnetno kvantno število (m_l). Iz njih glavno kvantno število določa lupino. Lahko sprejme katero koli celo število. To je podobno obdobju ustreznega atoma v periodični tabeli. Kvantno število kotnega momenta ima lahko vrednosti od 0,1,2,3 do n-1. Število podkoljk je odvisno od tega kvantnega števila. In določim obliko orbitale. Na primer, če je l = o, potem je orbital s, in za p orbital l = 1, za d orbital l = 2 in za f orbital l = 3. Magnetno kvantno število določa število orbitov enakovredne energije. Z drugimi besedami, imenujemo te izrojene orbitale. m_l lahko imajo vrednosti od -l do + l. Poleg teh treh kvantnih številk obstaja še eno kvantno število, ki definira elektrone. To je znano kot kvantno število spin elektronov (m)_s) in ima vrednosti +1/2 in -1/2. Torej, da določimo stanje elektrona v atomu, moramo navesti vsa štiri kvantna števila. Elektroni prebivajo v atomskih orbitalah in v orbitali lahko živita samo dva elektrona. Nadalje imata ta dva elektrona nasproti spinove. Zato je tisto, kar je zapisano v načelu izključitve Pauli, resnično. Za primer vzamemo dva elektrona v nivoju 3p. Načelo kvantnega števila za oba elektrona je 3. l je 1, saj v p orbitali prebivajo elektroni. m_l je -1,0 in +1. Zato obstajajo 3 p degenerirane orbitale. Vse te vrednosti so za oba elektrona enake. Ker pa dva elektrona prebivata v isti orbitali, imata nasprotno vretena. Zato je spin kvantno število drugačno (eden ima +1/2, drugi pa -1/2).

Hundovo pravilo

Pravilo Hunda lahko opišemo na naslednji način.

»Najbolj stabilna razporeditev elektronov v podkolesnih lupinah (degenerirane orbitale) je tista z največjim številom vzporednih vrtljajev. Imajo največjo množico. ”

V skladu s tem se bo vsaka pod lupina napolnila z elektronom v vzporednem spinu, preden se bo dvojno napolnila z drugim elektronom. Zaradi tega vzorca polnjenja so elektroni manj zaščiteni pred jedrom; zato imajo najvišje elektronsko-jedrske interakcije.