Rozdiel medzi Pauliho princípom vylúčenia a Hundovým pravidlom

Princíp vylúčenia Pauliho a Hundovho pravidla
 

Po nájdení atómovej štruktúry existovalo toľko modelov, ktoré popisovali, ako elektróny sídlia v atóme. Schrodinger prišiel s myšlienkou mať „orbitaly“ v atóme. Princíp vylúčenia Pauliho a Hundovo pravidlo sa tiež navrhujú na opis orbitálov a elektrónov v atómoch.

Princíp vylúčenia Pauliho

Pauliho princíp vylúčenia hovorí, že žiadny z dvoch elektrónov v jednom atóme nemôže mať všetky štyri kvantové čísla rovnaké. Orbitaly atómu sú opísané tromi kvantovými číslami. Sú to základné kvantové číslo (n), uhlová hybnosť / azimutálne kvantové číslo (l) a magnetické kvantové číslo (m).l). Z toho základné kvantové číslo definuje škrupinu. Môže mať akúkoľvek celočíselnú hodnotu. Je to podobné perióde príslušného atómu v periodickej tabuľke. Kvantové číslo momentu hybnosti môže mať hodnoty od 0,1,2,3 do n-1. Počet čiastkových škrupín závisí od tohto kvantového čísla. A ja určujem tvar orbitálu. Napríklad, ak l = o, potom orbitál je s, a pre orbitál l = 1, pre d orbitál l = 2 a pre orbitál l = 3. Magnetické kvantové číslo určuje počet orbitálov ekvivalentnej energie. Inými slovami nazývame tieto degenerované orbitaly. ml môže mať hodnoty od -l do + l. Okrem týchto troch kvantových čísel existuje ďalšie kvantové číslo, ktoré definuje elektróny. Toto je známe ako kvantové číslo spinov elektrónov (ms) a má hodnoty +1/2 a -1/2. Aby sme mohli určiť stav elektrónu v atóme, musíme špecifikovať všetky štyri kvantové čísla. Elektróny sídlia v atómových obežných dráhach a iba dva elektróny môžu žiť v orbitálnej sústave. Ďalej majú tieto dva elektróny opačné točenie. Preto je pravda, čo sa hovorí v Pauliho princípe vylúčenia. Napríklad berieme dva elektróny v úrovni 3p. Základné kvantové číslo pre oba elektróny je 3. l je 1, pretože elektróny sú umiestnené v obežnej dráhe. ml je -1,0 a +1. Preto existujú 3 degenerované orbity. Všetky tieto hodnoty sú rovnaké pre oba elektróny, ktoré zvažujeme. Ale pretože tieto dva elektróny sídlia v rovnakom obežnom obehu, majú opačné otáčania. Kvantové číslo spinov sa preto líši (jedna má +1/2 a druhá má -1/2).

Hundovo pravidlo

Hundovo pravidlo možno opísať takto.

„Najstabilnejšie usporiadanie elektrónov v subplácach (degenerované orbitaly) je usporiadanie s najväčším počtom paralelných otočení. Majú maximálnu multiplicitu. "

Podľa toho sa každá čiastková škrupina naplní elektrónom v paralelnom odstreďovaní skôr, ako sa dvakrát naplní iným elektrónom. Kvôli tomuto vzoru výplne sú elektróny menej chránené pred jadrom; majú teda najvyššie elektrón-jadrové interakcie. 

Aký je rozdiel medzi Princíp vylúčenia Pauliho a Hundovo pravidlo?

• Princíp vylúčenia Pauliho je o kvantových číslach atómu. Hundovo pravidlo je o tom, ako sú elektróny naplnené na obežnú dráhu atómu.

• Pauliho princíp vylúčenia hovorí, že na obežnú dráhu majú iba dva elektróny. A Hundovo pravidlo hovorí, že až po naplnení jedného elektrónu do každého orbitálu dôjde k párovaniu elektrónov.

• Princíp vylúčenia Pauliho popisuje, ako majú elektróny na rovnakých orbitaloch opačné točenie. To sa dá použiť na vysvetlenie Hundovho pravidla.