Pauli išskyrimo principas ir Hundo taisyklė
Radus atominę struktūrą, buvo tiek daug modelių, apibūdinančių, kaip elektronai gyvena atome. Schrodingeris sugalvojo turėti „orbitales“atome. Taip pat pateikiami Pauli išskyrimo principas ir Hundo taisyklė, apibūdinantys atomų orbitales ir elektronus.
Pauli išskyrimo principas
Pauli išskyrimo principas sako, kad jokie du vieno atomo elektronai negali turėti visų keturių vienodų kvantinių skaičių. Atomo orbitalės apibūdinamos trimis kvantiniais skaičiais. Tai yra pagrindinis kvantinis skaičius (n), kampinis impulsas / azimutinis kvantinis skaičius (l) ir magnetinis kvantinis skaičius (m l)). Iš jų pagrindinis kvantinis skaičius apibrėžia apvalkalą. Tai gali užimti bet kurią sveiko skaičiaus vertę. Tai panašu į atitinkamo atomo periodą periodinėje lentelėje. Kampinio momento kvantinio skaičiaus reikšmės gali būti nuo 0,1,2,3 iki n-1. Subkratų skaičius priklauso nuo šio kvantinio skaičiaus. Ir l nustato orbitos formą. Pvz., Jei l = o, tada orbita yra s, o p orbita - l = 1, d orbita l = 2 ir f orbita l = 3. Magnetinis kvantinis skaičius nustato lygiavertės energijos orbitalių skaičių. Kitaip tariant, mes vadiname šias degeneracines orbitales. m l reikšmės gali būti nuo –l iki + l. Be šių trijų kvantinių skaičių, yra dar vienas kvantinis skaičius, apibrėžiantis elektronus. Tai vadinama elektronų sukamu kvantiniu skaičiumi (m s) ir turi reikšmes +1/2 ir -1/2. Taigi, norėdami nurodyti elektrono būseną atome, turime nurodyti visus keturis kvantinius skaičius. Elektronai gyvena atominėse orbitose, o orbitoje gali gyventi tik du elektronai. Be to, šie du elektronai turi priešingus sukimus. Todėl tai, kas pasakyta Pauli išskyrimo principe, yra tiesa. Pavyzdžiui, imame du elektronus 3p lygyje. Abiejų elektronų pagrindinis kvantinis skaičius yra 3. l yra 1, nes elektronai gyvena ap orbitoje. m l yra -1,0 ir +1. Todėl yra 3 p degeneruotos orbitos. Visos šios vertės yra vienodos abiems mūsų svarstomiems elektronams. Bet kadangi abu elektronai gyvena toje pačioje orbitoje, jie sukasi priešingai. Todėl sukimo kvantinis skaičius yra kitoks (vienas turi +1/2, kitas - -1/2).
Hundo taisyklė
Hundo taisyklę galima apibūdinti taip.
„Stabiliausias elektronų išsidėstymas daliniuose apvalkaluose (išsigimusiose orbitalėse) yra tas, kuriame yra daugiausiai lygiagrečių sukimų. Jie turi maksimalų daugybę. “
Pagal tai kiekvienas sub apvalkalas užpildys elektroną lygiagrečiai, kol jis bus dvigubai užpildytas kitu elektronu. Dėl šio užpildymo modelio elektronai yra mažiau apsaugoti nuo branduolio; taigi jie turi didžiausią elektronų ir branduolio 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 orbitoje yra tik du elektronai. Hundo taisyklė sako, kad tik užpildžius po vieną elektroną kiekvienoje orbitoje, įvyks elektronų pora.
• Pauli išskyrimo principas apibūdina, kaip toje pačioje orbitoje esantys elektronai sukasi priešingai. Tai gali būti naudojama norint paaiškinti Hundo taisyklę.
