Разлика между принципа на изключване на Pauli и правилото на Hund

Принцип на изключване на Паули срещу Правило на Хунд
 

След като намери атомната структура, имаше толкова много модели, които да опишат как електроните пребивават в един атом. Шродингер излезе с идеята да има "орбитали" в атом. Принципът на изключване на Паули и правилото на Хунд също се предлагат за описание на орбиталите и електроните в атомите.

Принцип на изключване на Паули

Принципът на изключване на Паули казва, че нито един електрон в един атом не може да има и четирите квантови числа като еднакви. Орбитали на атом са описани с три квантови числа. Това са главно квантово число (n), ъглов импулс / азимутално квантово число (l) и магнитно квантово число (m_л). От тях главното квантово число определя черупка. Тя може да приеме всяко цяло число. Това е подобно на периода на съответния атом в периодичната таблица. Квантовото число на импулсния импулс може да има стойности от 0,1,2,3 до n-1. Броят на подовите черупки зависи от това квантово число. И аз определям формата на орбиталата. Например, ако l = o, тогава орбиталата е s, а за p орбитала l = 1, за d орбитала l = 2 и за f орбитала l = 3. Магнитното квантово число определя броя на орбиталите на еквивалентна енергия. С други думи, ние наричаме тези изродени орбитали. m_л може да има стойности от -l до + l. Освен тези три квантови числа има и друго квантово число, което определя електроните. Това е известно като квантово число на спините на електрони (m_с) и има стойностите +1/2 и -1/2. И така, за да определим състоянието на електрон в атом, трябва да уточним и четирите квантови числа. Електроните живеят в атомни орбитали и само два електрона могат да живеят в орбитала. Освен това, тези два електрона имат противоположни завъртания. Следователно казаното в принципа за изключване на Паули е вярно. Например, вземаме два електрона на 3p ниво. Принципното квантово число за двата електрона е 3. l е 1, тъй като електроните пребивават в p орбитала. m_л е -1,0 и +1. Следователно има 3 p изродени орбитали. Всички тези стойности са еднакви и за двата електрона, които разглеждаме. Но тъй като двата електрона пребивават в една и съща орбитала, те имат противоположни завъртания. Следователно, спиновото квантово число е различно (единият има +1/2, а другият има -1/2).

Правило на Хънд

Правилото на Хунд може да бъде описано по следния начин.

„Най-стабилното разположение на електроните в по-черупките (изродени орбитали) е този с най-голям брой паралелни завъртания. Те имат максимална кратност. "

Според това, всяка подкожа ще се запълни с електронен паралелен спин, преди да бъде запълнена двойно с друг електрон. Поради този модел на запълване, електроните са по-малко защитени от ядрото; по този начин те имат най-високите електронно-ядрени взаимодействия.