Pauli-ekskluderingsprinsipp vs. Hund-regel
Etter å ha funnet atomstrukturen, var det så mange modeller for å beskrive hvordan elektronene ligger i et atom. Schrodinger kom opp med ideen om å ha "orbitaler" i et atom. Pauli eksklusjonsprinsipp og Hund-regel er også fremmet for å beskrive orbitalene og elektronene i atomer.
Pauli-ekskluderingsprinsipp
Pauli-eksklusjonsprinsippet sier at ingen to elektroner i ett atom kan ha alle fire kvantetallene like. Orbitaler til et atom er beskrevet med tre kvantetall. Disse er hovedkvantenummer (n), vinkelmoment/azimut alt kvantenummer (l) og magnetisk kvantenummer (ml). Fra disse definerer hovedkvantenummer et skall. Det kan ta hvilken som helst heltallsverdi. Dette ligner på perioden for det relevante atomet i det periodiske systemet. Vinkelmomentum kvantenummer kan ha verdier fra 0, 1, 2, 3 til n-1. Antall underskall avhenger av dette kvantetallet. Og jeg bestemmer formen på orbitalen. For eksempel, hvis l=o så er orbital s, og for p orbital, l=1, for d orbital l=2, og for f orbital l=3. Magnetisk kvantenummer bestemmer antall orbitaler med ekvivalent energi. Med andre ord kaller vi disse degenererte orbitaler. ml kan ha verdier fra –l til +l. Annet enn disse tre kvantetallene er det et annet kvantenummer som definerer elektronene. Dette er kjent som elektronspin-kvantenummer (ms) og har verdiene +1/2 og -1/2. Så for å spesifisere tilstanden til et elektron i et atom, må vi spesifisere alle fire kvantetallene. Elektroner ligger i atomorbitaler, og bare to elektroner kan leve i en orbital. Videre har disse to elektronene motsatte spinn. Derfor er det som er sagt i Pauli-eksklusjonsprinsippet sant. For eksempel tar vi to elektroner på 3p-nivå. Det prinsipielle kvantetallet for begge elektronene er 3. l er 1 siden elektronene befinner seg i en p-orbital. ml er -1, 0 og +1. Derfor er det 3 p degenererte orbitaler. Alle disse verdiene er like for begge elektronene vi vurderer. Men siden de to elektronene befinner seg i samme orbital, har de motsatte spinn. Derfor er spinnkvantetallet forskjellig (den ene har +1/2 og den andre har -1/2).
Hund-regel
Hund-regelen kan beskrives som følger.
“Det mest stabile arrangementet av elektroner i underskallene (degenererte orbitaler) er det med flest parallelle spinn. De har maksimal mangfold. «
I følge dette vil hvert underskall fylles med et elektron i parallell spinn før det fylles dobbelt med et annet elektron. På grunn av dette fyllingsmønsteret er elektroner mindre skjermet fra kjernen; dermed har de de høyeste elektron-kjernevekselvirkningene.
Hva er forskjellen mellom Pauli-ekskluderingsprinsippet og Hund Rule?
• Pauli eksklusjonsprinsipp handler om kvantetall til et atom. Hund-regelen handler om hvordan elektroner fylles til orbitalene til et atom.
• Pauli-eksklusjonsprinsippet sier at man bare har to elektroner per orbital. Og Hund-regelen sier at bare etter å ha fylt ett elektron til hver orbital, vil elektronparing skje.
• Pauli-eksklusjonsprinsippet beskriver hvordan elektroner i de samme orbitalene har motsatte spinn. Dette kan brukes til å forklare Hund-regelen.
