Pauli Exclusion Princip vs Hund Rule
Efter att ha hittat atomstrukturen fanns det så många modeller för att beskriva hur elektronerna finns i en atom. Schrodinger kom på idén att ha "orbitaler" i en atom. Pauli Exclusion Princip och Hund-regel läggs också fram för att beskriva orbitaler och elektroner i atomer.
Pauli Exclusion Principle
Pauli Exclusion Principen säger att inga två elektroner i en atom kan ha alla fyra kvanttalen lika. En atoms orbitaler beskrivs med tre kvanttal. Dessa är huvudkvanttal (n), vinkelmoment/azimutkvanttal (l) och magnetiskt kvanttal (ml). Från dessa definierar huvudkvantnummer ett skal. Det kan ta vilket heltalsvärde som helst. Detta liknar perioden för den relevanta atomen i det periodiska systemet. Vinkelmomentumkvanttal kan ha värden från 0, 1, 2, 3 till n-1. Antalet underskal beror på detta kvantantal. Och jag bestämmer formen på orbitalen. Till exempel, om l=o är orbitalen s, och för p orbital, l=1, för d orbital l=2 och för f orbital l=3. Magnetiskt kvantnummer bestämmer antalet orbitaler med ekvivalent energi. Med andra ord kallar vi dessa degenererade orbitaler. ml kan ha värden från –l till +l. Förutom dessa tre kvanttal finns det ett annat kvanttal som definierar elektronerna. Detta är känt som elektronspinkvanttal (ms) och har värdena +1/2 och -1/2. Så för att specificera tillståndet för en elektron i en atom måste vi specificera alla fyra kvanttalen. Elektroner finns i atomära orbitaler och endast två elektroner kan leva i en orbital. Vidare har dessa två elektroner motsatta snurr. Därför är det som sägs i Paulis uteslutningsprincip sant. Till exempel tar vi två elektroner i 3p-nivå. Det principiella kvanttalet för båda elektronerna är 3. l är 1 eftersom elektronerna finns i en p-orbital. ml är -1, 0 och +1. Därför finns det 3 p degenererade orbitaler. Alla dessa värden är samma för båda elektronerna vi överväger. Men eftersom de två elektronerna finns i samma orbital har de motsatta snurr. Därför är spinnkvanttalet annorlunda (en har +1/2 och den andra har -1/2).
Hundregel
Hund-regeln kan beskrivas enligt följande.
“Det mest stabila arrangemanget av elektroner i underskalen (degenererade orbitaler) är det med det största antalet parallella spinn. De har den maximala mångfalden.”
I enlighet med detta kommer varje underskal fyllas med en elektron i parallell spin innan det fylls dubbelt med en annan elektron. På grund av detta fyllningsmönster är elektroner mindre avskärmade från kärnan; sålunda har de den högsta elektron-kärnväxelverkan.
Vad är skillnaden mellan Pauli Exclusion Principle och Hund Rule?
• Pauli Exclusion Principle handlar om kvantantal för en atom. Hund-regeln handlar om hur elektroner fylls till en atoms orbitaler.
• Pauli Exclusion Principle säger att man bara har två elektroner per orbital. Och Hund-regeln säger att endast efter att ha fyllt en elektron till varje orbital kommer elektronparning att ske.
• Pauli Exclusion Principle beskriver hur elektroner i samma orbitaler har motsatta snurr. Detta kan användas för att förklara Hund-regeln.
