Paulijev princip isključenja vs pravilo Hunda
Nakon pronalaska atomske strukture, bilo je toliko modela koji opisuju kako elektroni borave u atomu. Schrodinger je došao na ideju da u atomu postoje "orbitale". Paulijev princip isključenja i Hundovo pravilo također su izneseni da opišu orbitale i elektrone u atomima.
Načelo isključenja Pauli
Paulijev princip isključenja kaže da niti jedan elektron u jednom atomu ne može imati sva četiri kvantna broja jednaka. Orbitale atoma opisane su s tri kvantna broja. To su glavni kvantni broj (n), kutni moment / azimutni kvantni broj (l) i magnetski kvantni broj (m l). Od njih glavni kvantni broj definira ljusku. Može uzeti bilo koju cjelobrojnu vrijednost. To je slično razdoblju relevantnog atoma u periodnom sustavu. Kvantni broj kutnog gibanja može imati vrijednosti od 0,1,2,3 do n-1. Broj potkoljenica ovisi o ovom kvantnom broju. I ja određujem oblik orbite. Na primjer, ako je l = o, tada je orbitala s, a za p orbitalu l = 1, za d orbital l = 2 i za f orbital l = 3. Magnetski kvantni broj određuje broj orbitala ekvivalentne energije. Drugim riječima, ove degenerirane orbitale nazivamo. m l može imati vrijednosti od –l do + l. Osim ova tri kvantna broja, postoji još jedan kvantni broj koji definira elektrone. To je poznato kao kvantni broj elektronskih spinova (m s) i ima vrijednosti +1/2 i -1/2. Dakle, da bismo odredili stanje elektrona u atomu moramo odrediti sva četiri kvantna broja. Elektroni se nalaze u atomskim orbitalama i samo dva elektrona mogu živjeti u orbitali. Nadalje, ova dva elektrona imaju suprotne spinove. Stoga je istina ono što je rečeno u Paulijevom principu isključenja. Na primjer, uzmemo dva elektrona u 3p razini. Glavni kvantni broj za oba elektrona je 3. l je 1 budući da elektroni borave u ap orbitalu. m l je -1,0 i +1. Stoga postoje 3 p degenerirane orbitale. Sve su ove vrijednosti jednake za oba elektrona koja razmatramo. Ali budući da dva elektrona borave u istoj orbitali imaju suprotne spinove. Stoga je kvantni broj spina različit (jedan ima +1/2, a drugi -1/2).
Pravilo Hunda
Pravilo Hunda može se opisati na sljedeći način.
“Najstabilniji raspored elektrona u potkoljkama (izrođene orbitale) je onaj s najvećim brojem paralelnih spinova. Imaju maksimalnu višestrukost."
Prema tome, svaka će se podljuska napuniti elektronom u paralelnom vrtnju prije nego što se dvostruko napuni drugim elektronom. Zbog ovog uzorka punjenja, elektroni su manje zaštićeni od jezgre; tako imaju najveće elektronsko-nuklearne interakcije.
Koja je razlika između Pauli principa izuzeća i pravila Hunda?
• Paulijev princip isključenja odnosi se na kvantne brojeve atoma. Hundovo pravilo govori o tome kako se elektroni pune do orbitala atoma.
• Paulijev princip isključenja kaže da imamo samo dva elektrona po orbitali. I Hundovo pravilo kaže da će se tek nakon punjenja jednog elektrona na svaku orbitalu dogoditi uparivanje elektrona.
• Paulijev princip isključenja opisuje kako elektroni u istim orbitalama imaju suprotne spinove. Ovo se može koristiti za objašnjenje Hundovog pravila.
