Pauli izslēgšanas princips pret Hunda likumu
Pēc atomu struktūras atrašanas bija tik daudz modeļu, lai aprakstītu, kā elektroni mitinās atomā. Šrodingers nāca klajā ar ideju, lai atomā būtu “orbitāles”. Lai aprakstītu atomu orbitāles un elektronus, tiek izvirzīti arī Pauli izslēgšanas princips un Hunda likums.
Pauli izslēgšanas princips
Pauli izslēgšanas princips saka, ka diviem viena atoma elektroniem nevar būt vienādi visi četri kvantu skaitļi. Atoma orbitāles raksturo trīs kvantu skaitļi. Tie ir galvenais kvantu skaitlis (n), leņķiskais impulss / azimutālais kvantu skaitlis (l) un magnētiskais kvantu skaitlis (m l). No tiem galvenais kvantu skaitlis nosaka apvalku. Tas var aizņemt jebkuru veselu skaitli. Tas ir līdzīgs attiecīgā atoma periodam periodiskajā tabulā. Leņķiskā impulsa kvantu skaitļa vērtības var būt no 0,1,2,3 līdz n-1. Apakškorpusu skaits ir atkarīgs no šī kvantu skaita. Un l nosaka orbitāles formu. Piemēram, ja l = o, tad orbitāle ir s, un p orbitālei - l = 1, d orbitālei l = 2 un f orbitālei l = 3. Magnētiskais kvantu skaitlis nosaka ekvivalentās enerģijas orbitāļu skaitu. Citiem vārdiem sakot, mēs saucam šīs deģenerētās orbitāles. m l var būt vērtības no –l līdz + l. Izņemot šos trīs kvantu skaitļus, ir vēl viens kvantu skaitlis, kas nosaka elektronus. To sauc par elektronu griešanās kvantu skaitli (m s), un tā vērtības ir +1/2 un -1/2. Tātad, lai precizētu elektrona stāvokli atomā, mums jānorāda visi četri kvantu skaitļi. Elektroni dzīvo atomu orbitālēs, un tikai divi elektroni var dzīvot orbītā. Turklāt šiem diviem elektroniem ir pretēji griezieni. Tāpēc Pauļa izslēgšanas principā teiktais ir patiess. Piemēram, mēs ņemam divus elektronus 3p līmenī. Abiem elektroniem principiālais kvantu skaitlis ir 3. l ir 1, jo elektroni atrodas ap orbitālē. m l ir -1,0 un +1. Tāpēc ir 3 p deģenerētas orbitāles. Visas šīs vērtības ir vienādas abiem elektroniem, kurus mēs apsveram. Bet, tā kā abi elektroni dzīvo vienā orbītā, viņiem ir pretēji griezieni. Tāpēc griešanās kvantu skaitlis ir atšķirīgs (vienam ir +1/2, bet otram -1/2).
Hunda likums
Hunda likumu var aprakstīt šādi.
“Visstabilākais elektronu izvietojums apakškorpusos (deģenerētās orbitālēs) ir tas, kurā ir vislielākais paralēlo griezienu skaits. Viņiem ir maksimālais daudzkārtīgums.”
Saskaņā ar to katrs apakš apvalks piepildīsies ar elektronu paralēli griešanās laikā, pirms tas tiek divreiz piepildīts ar citu elektronu. Šī aizpildīšanas modeļa dēļ elektroni ir mazāk pasargāti no kodola; tādējādi viņiem ir visaugstākā elektronu un kodolu mijiedarbība.
Kāda ir atšķirība starp Pauli izslēgšanas principu un Hunda likumu?
• Pauli izslēgšanas princips attiecas uz atoma kvantu skaitļiem. Hunda likums ir par to, kā elektroni tiek piepildīti līdz atoma orbitālēm.
• Pauli izslēgšanas princips saka, ka vienā orbītā ir tikai divi elektroni. Un Hunda noteikums saka, ka tikai pēc viena elektrona piepildīšanas katrā orbītā notiks elektronu savienošana pārī.
• Pauli izslēgšanas princips apraksta, kā elektroniem vienā orbītā ir vērsti pretēji griezieni. To var izmantot, lai izskaidrotu Hunda likumu.
