Diferența Dintre Principiul Excluderii Pauli și Regula Hund

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 08:41

Principiul de excludere Pauli vs Hund Rule

După găsirea structurii atomice, au existat atât de multe modele pentru a descrie modul în care electronii locuiesc într-un atom. Schrodinger a venit cu ideea de a avea „orbitali” într-un atom. Principiul de excludere Pauli și regula Hund sunt, de asemenea, prezentate pentru a descrie orbitalii și electronii din atomi.

Principiul de excludere Pauli

Principiul de excludere Pauli spune că nu există doi electroni dintr-un singur atom care să aibă toate cele patru numere cuantice la fel. Orbitalii unui atom sunt descriși prin trei numere cuantice. Acestea sunt numărul cuantic principal (n), momentul unghiular / numărul cuantic azimutal (l) și numărul cuantic magnetic (m _l). Din acestea, numărul cuantic principal definește un shell. Poate lua orice valoare întreagă. Acest lucru este similar cu perioada atomului relevant din tabelul periodic. Numărul cuantic al momentului unghiular poate avea valori de la 0,1,2,3 la n-1. Numărul de sub-cochilii depinde de acest număr cuantic. Și eu determină forma orbitalului. De exemplu, dacă l = o, atunci orbitalul este s, iar pentru orbitalul p, l = 1, pentru orbitalul d = 2 și pentru orbitalul l = 3. Numărul cuantic magnetic determină numărul orbitalilor de energie echivalentă. Cu alte cuvinte, numim acești orbitali degenerați. m _l poate avea valori de la –l la + l. În afară de aceste trei numere cuantice, există un alt număr cuantic care definește electronii. Acest lucru este cunoscut sub numele de număr cuantic al spinilor de electroni (m _s) și are valorile +1/2 și -1/2. Deci, pentru a specifica starea unui electron într-un atom, trebuie să specificăm toate cele patru numere cuantice. Electronii locuiesc în orbitalele atomice și doar doi electroni pot trăi într-un orbital. Mai mult, acești doi electroni au rotiri opuse. Prin urmare, ceea ce se spune în principiul de excludere Pauli este adevărat. De exemplu, luăm doi electroni la nivel de 3p. Numărul cuantic principal pentru ambii electroni este 3. l este 1, deoarece electronii locuiesc în orbitalul ap. m _l este -1,0 și +1. Prin urmare, există 3 p orbitali degenerați. Toate aceste valori sunt aceleași pentru ambii electroni pe care îi luăm în considerare. Dar, din moment ce cei doi electroni locuiesc în același orbital, ei au rotiri opuse. Prin urmare, numărul cuantic de spin este diferit (unul are +1/2 și celălalt are -1/2).

Hund rule

Regula Hund poate fi descrisă după cum urmează.

„Cea mai stabilă dispunere a electronilor în sub-cochilii (orbitalele degenerate) este cea cu cel mai mare număr de rotiri paralele. Au multiplicitatea maximă.”

În conformitate cu aceasta, fiecare sub-coajă se va umple cu un electron în spin paralel înainte de a fi umplută dublu cu un alt electron. Datorită acestui model de umplere, electronii sunt mai puțin protejați de nucleu; astfel, acestea au cele mai mari interacțiuni electron-nuclear.

Care este diferența dintre principiul excluderii Pauli și regula Hund?

• Principiul de excludere Pauli se referă la numerele cuantice ale unui atom. Regula Hund se referă la modul în care electronii sunt umpluți pe orbitalii unui atom.

• Principiul de excludere Pauli spune că avem doar doi electroni pe orbital. Și regula Hund spune că numai după umplerea unui electron la fiecare orbital, se va întâmpla perechea de electroni.

• Principiul de excludere Pauli descrie modul în care electronii din aceleași orbitale au rotiri opuse. Acest lucru poate fi folosit pentru a explica regula Hund.