Pauli Exclusion Principle vs Hund Rule
Etter å ha funnet atomstrukturen var det så mange modeller for å beskrive hvordan elektronene befinner seg i et atom. Schrodinger kom på ideen om å ha “orbitaler” i et atom. Pauli-eksklusjonsprinsippet og Hund-regelen blir også fremmet for å beskrive orbitaler og elektroner i atomer.
Pauli-eksklusjonsprinsipp
Pauli Exclusion Principle sier at ingen to elektroner i ett atom kan ha alle fire kvantetall som det samme. Orbitaler i et atom er beskrevet av tre kvantetall. Dette er hovedkvantetall (n), vinkelmoment / azimutalt kvantetall (l) og magnetisk kvantetall (m l). Fra disse definerer hovedkvantetall et skall. Det kan ta en hvilken som helst heltallsverdi. Dette ligner perioden til det aktuelle atomet i det periodiske systemet. Vinkelmomentkvantantall kan ha verdier fra 0,1,2,3 til n-1. Antall underskaller avhenger av dette kvantetallet. Og jeg bestemmer banens form. For eksempel, hvis l = o, er orbitalen s, og for p orbital, l = 1, for d orbital l = 2, og for f orbital l = 3. Magnetisk kvantetall bestemmer antall orbitaler av ekvivalent energi. Med andre ord kaller vi disse degenererte orbitalene. m l kan ha verdier fra –l til + l. Annet enn disse tre kvantetallene er det et annet kvantetall som definerer elektronene. Dette er kjent som elektroner spinner kvantetall (m s) og har verdiene +1/2 og -1/2. Så, for å spesifisere tilstanden til et elektron i et atom, må vi spesifisere alle fire kvantetall. Elektroner befinner seg i atomorbitaler, og bare to elektroner kan leve i en bane. Videre har disse to elektronene motsatte spinn. Derfor er det som er sagt i Pauli-utelukkelsesprinsippet, sant. For eksempel tar vi to elektroner i 3p-nivå. Prinsippet kvantetall for begge elektronene er 3. l er 1 siden elektronene befinner seg i en orbital. m l er -1,0 og +1. Derfor er det 3 p degenererte orbitaler. Alle disse verdiene er like for begge elektronene vi vurderer. Men siden de to elektronene bor i samme bane, har de motsatte spinn. Derfor er spinnkvantantallet forskjellig (den ene har +1/2 og den andre har -1/2).
Hund regjerer
Hund regel kan beskrives som følger.
“Det mest stabile arrangementet av elektroner i underskjellene (degenererte orbitaler) er den som har flest parallelle spinn. De har maksimal mangfold.”
I henhold til dette vil hvert underskall fylle seg med et elektron i parallell spinn før det fylles dobbelt med et annet elektron. På grunn av dette fyllmønsteret er elektroner mindre skjermet fra kjernen; dermed har de de høyeste elektron-nukleære interaksjonene.
Hva er forskjellen mellom Pauli Exclusion Principle og Hund Rule?
• Prinsippet om utelukkelse av Pauli handler om kvantetall i et atom. Hundregelen handler om hvordan elektroner fylles til et atoms orbitaler.
• Pauli Exclusion Principle sier om å ha bare to elektroner per bane. Og Hund-regelen sier at først etter å ha fylt ett elektron til hver bane, vil elektronparing skje.
• Prinsippet om utelukkelse av Pauli beskriver hvordan elektroner i de samme orbitalene har motsatte spinn. Dette kan brukes til å forklare Hund-regelen.
