Pauli Exclusion Principle vs Hund Rule
Efter att ha hittat atomstrukturen fanns det så många modeller för att beskriva hur elektronerna finns i en atom. Schrodinger kom på idén att ha”orbitaler” i en atom. Pauli Exclusion Principle och Hund-regeln läggs också fram för att beskriva orbitaler och elektroner i atomer.
Pauli-uteslutningsprincip
Pauli Exclusion Principle säger att inga två elektroner i en atom kan ha alla fyra kvantnummer som samma. Orbitaler i en atom beskrivs med tre kvantnummer. Dessa är huvudkvantnummer (n), vinkelmoment / azimutalt kvantnummer (l) och magnetiskt kvantnummer (ml)). Från dessa definierar huvudkvantnummer ett skal. Det kan ta vilket heltal som helst. Detta liknar perioden för den relevanta atomen i det periodiska systemet. Vinkelmomentkvantantalet kan ha värden från 0,1,2,3 till n-1. Antalet subskal beror på detta kvantnummer. Och jag bestämmer banans form. Till exempel, om l = o är orbitalen s, och för p orbital, l = 1, för d orbital l = 2 och för f orbital l = 3. Magnetiskt kvantnummer bestämmer antalet orbitaler av ekvivalent energi. Med andra ord kallar vi dessa degenererade orbitaler. m l kan ha värden från –l till + l. Förutom dessa tre kvantnummer finns det ett annat kvantnummer som definierar elektronerna. Detta är känt som elektroner snurrar kvantnummer (m s) och har värdena +1/2 och -1/2. Så för att specificera tillståndet för en elektron i en atom måste vi specificera alla fyra kvantnummer. Elektroner finns i atomorbitaler och endast två elektroner kan leva i en orbital. Vidare har dessa två elektroner motsatta snurr. Därför är det som sägs i Pauli-uteslutningsprincipen. Till exempel tar vi två elektroner i 3p-nivå. Huvudkvantantalet för båda elektronerna är 3. l är 1 eftersom elektronerna finns i ap-orbital. m l är -1,0 och en. Därför finns det 3 p degenererade orbitaler. Alla dessa värden är desamma för båda elektronerna vi överväger. Men eftersom de två elektronerna finns i samma omlopp har de motsatta snurr. Därför är kvanttalet för centrifugering annorlunda (en har +1/2 och den andra har -1/2).
Hundregel
Hundregeln kan beskrivas enligt följande.
”Det mest stabila arrangemanget av elektroner i underhöljena (degenererade orbitaler) är det som har flest parallella snurr. De har maximal mångfald.”
Enligt detta fylls varje subskal med en elektron i parallell centrifugering innan den fylls dubbelt med en annan elektron. På grund av detta fyllningsmönster är elektroner mindre skyddade från kärnan; de har alltså de högsta elektron-kärnkraftsinteraktionerna.
Vad är skillnaden mellan Pauli Exclusion Principle och Hund Rule?
• Pauli-uteslutningsprincipen handlar om kvantnummer för en atom. Hundregeln handlar om hur elektroner fylls till en atoms orbitaler.
• Pauli Exclusion Principle säger att man bara har två elektroner per omlopp. Och Hund-regeln säger att först efter att ha fyllt en elektron till varje omlopp kommer elektronparning att ske.
• Pauli Exclusion Principle beskriver hur elektroner i samma orbitaler har motsatta snurr. Detta kan användas kan användas för att förklara Hund-regeln.