Erinevus Pauli tõrjutuse põhimõtte ja Hundi reegli vahel

Pauli välistamispõhimõte vs Hundi reegel
 

Pärast aatomi struktuuri leidmist oli nii palju mudeleid, kuidas kirjeldada, kuidas elektronid aatomis elavad. Schrodinger tuli välja idee, et aatomis oleks “orbitaalid”. Orgaanide ja elektronide kirjeldamiseks aatomites on esitatud ka Pauli välistamispõhimõte ja Hundi reegel.

Pauli välistamise põhimõte

Pauli välistamispõhimõte ütleb, et kahel kahel elektronil ühes aatomis ei pruugi olla kõik neli kvantarvu sama. Aatomi orbitaale kirjeldatakse kolme kvantarvu abil. Need on peamine kvantarv (n), nurkkiiruse / asimuutilise kvantarv (l) ja magnetiline kvantarv (m)_l). Neist määratleb peamine kvantarv koore. See võib võtta mis tahes täisarvu. See sarnaneb perioodilise tabeli vastava aatomi perioodiga. Nurga impulsi kvantarvu väärtus võib olla vahemikus 0,1,2,3 kuni n-1. Sub-kestade arv sõltub sellest kvantarvust. Ja ma määran orbitaali kuju. Näiteks kui l = o, siis on orbitaal s ja p orbitaali korral l = 1, d orbitaali l = 2 ja f orbitaali l = 3 korral. Magnetiline kvantarv määrab samaväärse energia orbitaalide arvu. Teisisõnu, me kutsume neid degenereerunud orbitaale. m_l väärtused võivad olla vahemikus -l kuni + l. Peale nende kolme kvantarvu on veel üks kvantarv, mis määratleb elektronid. Seda nimetatakse elektronide spin-i kvantarvuks (m_s) ja selle väärtused on +1/2 ja -1/2. Elektroni oleku täpsustamiseks aatomis peame täpsustama kõik neli kvantarvu. Elektronid asuvad aatomi orbitaalides ja ainult kaks elektronit võivad elada orbitaalides. Lisaks on neil kahel elektronil vastassuunalised spinnid. Seetõttu on Pauli tõrjutuse põhimõttes öeldud tõsi. Näiteks võtame 3p tasemel kaks elektroni. Põhimõtteline kvantarv mõlemal elektronil on 3. l on 1, kuna elektronid asuvad p orbitaalis. m_l on -1,0 ja +1. Seetõttu on 3 p degenereerunud orbitaale. Kõik need väärtused on ühesugused mõlemale elektronile, mida me kaalume. Kuid kuna kaks elektroni asuvad samas orbiidis, on neil keerd vastassuunas. Seetõttu on spinni kvantarv erinev (ühel on +1/2 ja teisel -1/2).

Hundi reegel

Hundi reeglit saab kirjeldada järgmiselt.

„Kõige stabiilsem elektronide paigutus alamkestades (degenereerunud orbitaalides) on see, kus on kõige rohkem paralleelseid keerutusi. Neil on maksimaalne paljusus. ”

Selle kohaselt täidab iga alamkeha paralleelses spinnis oleva elektroniga, enne kui see kahekordselt täidetakse teise elektroniga. Selle täitemustri tõttu on elektronid tuuma eest vähem varjestatud; seega on neil suurim elektron-tuuma interaktsioon.