Paulijev princip isključenja vs Hund pravilo
Nakon pronalaženja strukture atoma, postojalo je toliko modela koji opisuju kako elektroni borave u atomu. Schrodinger je došao na ideju da ima "orbitale" u atomu. Paulijev princip isključenja i Hundovo pravilo su također predloženi za opisivanje orbitala i elektrona u atomima.
Paulijev princip isključenja
Paulijev princip isključenja kaže da dva elektrona u jednom atomu ne mogu imati sva četiri kvantna broja kao ista. Orbitale atoma opisuju se sa tri kvantna broja. To su glavni kvantni broj (n), ugaoni moment/azimutalni kvantni broj (l) i magnetni kvantni broj (ml). Od njih, glavni kvantni broj definira ljusku. Može uzeti bilo koju cjelobrojnu vrijednost. Ovo je slično periodu relevantnog atoma u periodnom sistemu. Kvantni broj ugaonog momenta može imati vrijednosti od 0, 1, 2, 3 do n-1. Broj podljuski zavisi od ovog kvantnog broja. I određuje oblik orbite. Na primjer, ako je l=o onda je orbitala s, a za p orbitalu l=1, za d orbitalu l=2, a za f orbitalu l=3. Magnetski kvantni broj određuje broj orbitala ekvivalentne energije. Drugim riječima, nazivamo ove degenerirane orbitale. ml može imati vrijednosti od –l do +l. Osim ova tri kvantna broja postoji još jedan kvantni broj koji definira elektrone. Ovo je poznato kao kvantni broj spina elektrona (ms) i ima vrijednosti +1/2 i -1/2. Dakle, da bismo odredili stanje elektrona u atomu, moramo specificirati 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. Dakle, istina je ono što se kaže u Paulijevom principu isključenja. Na primjer, uzimamo dva elektrona na 3p nivou. Osnovni kvantni broj za oba elektrona je 3. l je 1 pošto se elektroni nalaze u p orbitali. ml je -1, 0 i +1. Dakle, postoje 3 p degenerisane orbitale. Sve ove vrijednosti su iste za oba elektrona koja razmatramo. Ali pošto se dva elektrona nalaze na istoj orbitali, oni imaju suprotne spinove. Stoga je spin kvantni broj različit (jedan ima +1/2, a drugi -1/2).
Hund rule
Pravilo psa može se opisati na sljedeći način.
“Najstabilniji raspored elektrona u podljuskama (degenerisane orbitale) je onaj sa najvećim brojem paralelnih spinova. Imaju maksimalnu brojnost.”
Prema ovome, svaka podljuska će se napuniti elektronom u paralelnom okretanju prije nego što se dvostruko napuni drugim elektronom. Zbog ovog obrasca punjenja, elektroni su manje zaštićeni od jezgra; prema tome, oni imaju najveću elektron-nuklearnu interakciju.
Koja je razlika između Paulijevog principa isključenja i Hund pravila?
• Paulijev princip isključenja je o kvantnim brojevima atoma. Hundovo pravilo je o tome kako se elektroni popunjavaju do orbitala atoma.
• Paulijev princip isključenja kaže da imamo samo dva elektrona po orbitali. A Hundovo pravilo kaže da će se uparivanje elektrona dogoditi tek nakon što se popuni jedan elektron u svaku orbitu.
• Paulijev princip isključenja opisuje kako elektroni na istim orbitalama imaju suprotne spinove. Ovo se može koristiti za objašnjenje Hundovog pravila.
