Pauli kizárás elve vs Hund szabály
Az atomszerkezet megtalálása után annyi modell volt leírva, hogy az elektronok hogyan tartózkodnak egy atomban. Schrodinger azzal az ötlettel állt elő, hogy „pályák” legyenek egy atomban. A Pauli-kizárási elv és a Hund-szabály szintén az atomokban lévő pályák és elektronok leírására szolgál.
Pauli kizárási elve
A Pauli-kizárási elv szerint egyetlen atomban két elektronnak nem lehet azonos a négy kvantumszáma. Az atom pályáit három kvantumszám írja le. Ezek a fő kvantumszám (n), a szögimpulzus / azimutális kvantumszám (l) és a mágneses kvantumszám (m l)). Ezek alapján a kvantumszám meghatározza a héjat. Bármely egész értéket megadhat. Ez hasonló a periódusos rendszer vonatkozó atomjának periódusához. A szögimpulzus-kvantumszám értéke 0,1,2,3 és n-1 között lehet. Az alhéjak száma ettől a kvantumszámtól függ. És l meghatározza a pálya alakját. Például, ha l = o, akkor a pálya s, és p orbitálnál l = 1, d pályán l = 2, és f orbitálnál l = 3. A mágneses kvantumszám meghatározza az egyenértékű energia pályáinak számát. Más szavakkal, ezeket a degenerált pályákat nevezzük. m l értéke –l és + l lehet. Ezen a három kvantumszámon kívül van még egy kvantumszám, amely meghatározza az elektronokat. Ezt úgy hívják, hogy az elektronok forognak kvantumszámmal (m s), és értéke +1/2 és -1/2. Tehát, hogy meghatározzuk az elektron állapotát egy atomban, meg kell adnunk mind a négy kvantumszámot. Az elektronok atompályákon helyezkednek el, és csak két elektron élhet egy pályán. Ezenkívül ennek a két elektronnak ellentétes pörgése van. Ezért igaz a Pauli kizárási elvében elmondottak. Például két elektront veszünk 3p szinten. Az elvi kvantumszám mindkét elektron esetében 3 l. 1, mivel az elektronok ap-pályán helyezkednek el. m L jelentése -1,0 és +1. Ezért van 3 p degenerált pálya. Mindezek az értékek megegyeznek mindkét általunk figyelembe vett elektron esetében. De mivel a két elektron ugyanazon a pályán tartózkodik, ellentétes pörgetéseik vannak. Ezért a spin-kvantumszám különbözik (az egyiknek +1/2, a másiknak a -1/2 értéke van).
Hund szabály
A Hund-szabály a következőképpen írható le.
„Az elektronok legstabilabb elrendezése az alhéjakban (degenerált pályák) az, ahol a legtöbb párhuzamos forgás van. A maximális sokaságuk van.”
Eszerint minden egyes alhéj párhuzamos centrifugálással megtelik egy elektronnal, mielőtt duplán megtelik egy másik elektronnal. Ezen kitöltési mintázat miatt az elektronok kevésbé vannak árnyékolva a magtól; így a legmagasabb elektron-mag kölcsönhatásokkal rendelkeznek.
Mi a különbség a Pauli kizárási alapelve és a Hund-szabály között?
• A Pauli-kizárási elv egy atom kvantumszámáról szól. A Hund-szabály arról szól, hogyan töltődnek fel az elektronok egy atom pályájáig.
• A Pauli kirekesztési elve azt mondja, hogy csak két elektron van pályánként. És Hund-szabály azt mondja, hogy csak azután, hogy minden pályára egy-egy elektront tölt be, az elektron-párosítás megtörténik.
• A Pauli-kizárási elv leírja, hogy az ugyanazon pályákon lévő elektronoknak ellentétes pörgése van-e. Ez felhasználható a Hund-szabály magyarázatára.
