Pauli išskyrimo principas prieš Hundo taisyklę
Suradus atominę struktūrą, buvo tiek daug modelių, apibūdinančių, kaip elektronai yra atome. Schrodingeris sugalvojo atome turėti „orbitales“. Pauli išskyrimo principas ir Hundo taisyklė taip pat pateikiami apibūdinti orbitales ir elektronus atomuose.
Pauli išskyrimo principas
Pauli išskyrimo principas sako, kad jokie du elektronai viename atome negali turėti visų keturių vienodų kvantinių skaičių. Atomo orbitalės apibūdinamos trimis kvantiniais skaičiais. Tai yra pagrindinis kvantinis skaičius (n), kampinis momentas/azimutinis kvantinis skaičius (l) ir magnetinis kvantinis skaičius (ml). Iš jų pagrindinis kvantinis skaičius apibrėžia apvalkalą. Jis gali užimti bet kokią sveikojo skaičiaus reikšmę. Tai panašu į atitinkamo atomo periodą periodinėje lentelėje. Kampinio momento kvantinis skaičius gali turėti reikšmes nuo 0, 1, 2, 3 iki n-1. Subapvalkalų skaičius priklauso nuo šio kvantinio skaičiaus. Ir l nustato orbitos formą. Pavyzdžiui, jei l=o, tada orbitalė yra s, o p orbitalė - l=1, d orbitalė l=2 ir f orbitalė l=3. Magnetinis kvantinis skaičius nustato lygiavertės energijos orbitų skaičių. Kitaip tariant, mes tai vadiname išsigimusiomis orbitomis. ml gali turėti reikšmes nuo –l iki +l. Be šių trijų kvantinių skaičių, yra ir kitas kvantinis skaičius, kuris apibrėžia elektronus. Tai žinoma kaip elektronų sukimosi kvantinis skaičius (ms) ir turi reikšmes +1/2 ir -1/2. Taigi, norėdami nurodyti elektrono būseną atome, turime nurodyti visus keturis kvantinius skaičius. Elektronai gyvena atominėse orbitose ir tik du elektronai gali gyventi orbitoje. Be to, šie du elektronai turi priešingus sukinius. Todėl tai, kas pasakyta Pauli išskyrimo principe, yra tiesa. Pavyzdžiui, imame du elektronus 3p lygyje. Pagrindinis abiejų elektronų kvantinis skaičius yra 3. l yra 1, nes elektronai yra p orbitoje. ml yra -1, 0 ir +1. Todėl yra 3 p išsigimusios orbitos. Visos šios vertės yra vienodos abiem elektronams, kuriuos svarstome. Tačiau kadangi du elektronai yra toje pačioje orbitoje, jų sukiniai yra priešingi. Todėl sukimosi kvantinis skaičius yra skirtingas (vienas turi +1/2, o kitas -1/2).
Hundo taisyklė
Hundo taisyklę galima apibūdinti taip.
„Stabiliausias elektronų išsidėstymas antriniuose apvalkaluose (išsigimusiose orbitalėse) yra tas, kuriame yra didžiausias lygiagrečių sukimų skaičius. Jie turi didžiausią daugumą."
Pagal tai, kiekvienas antrinis apvalkalas prisipildys elektronu lygiagrečiame sukinyje, kol jis dvigubai prisipildys kitu elektronu. Dėl šio užpildymo modelio elektronai yra mažiau apsaugoti nuo branduolio; taigi jie turi didžiausią elektronų ir branduolių sąveiką.
Kuo skiriasi Pauli išskyrimo principas ir Hundo taisyklė?
• Pauli išskyrimo principas yra apie kvantinius atomo skaičius. Hundo taisyklė yra apie tai, kaip elektronai užpildomi iki atomo orbitalių.
• Pauli išskyrimo principas sako, kad vienoje orbitoje yra tik du elektronai. Ir Hundo taisyklė sako, kad tik užpildžius vieną elektroną į kiekvieną orbitą, elektronai susijungs.
• Pauli išskyrimo principas apibūdina, kaip elektronai tose pačiose orbitose turi priešingus sukimus. Tai gali būti naudojama Hundo taisyklei paaiškinti.
