Unterschied zwischen dem Pauli-Ausschlussprinzip und der Hund-Regel

Pauli-Ausschlussprinzip gegen Hund-Regel
 

Nachdem wir die atomare Struktur gefunden hatten, gab es so viele Modelle, um zu beschreiben, wie sich die Elektronen in einem Atom befinden. Schrödinger kam auf die Idee, "Orbitale" in einem Atom zu haben. Das Pauli-Ausschlussprinzip und die Hund-Regel sollen auch die Orbitale und Elektronen in Atomen beschreiben.

Pauli-Ausschlussprinzip

Das Pauli-Ausschlussprinzip besagt, dass zwei Elektronen in einem Atom nicht alle vier Quantenzahlen haben können. Die Orbitale eines Atoms werden durch drei Quantenzahlen beschrieben. Dies sind die Hauptquantenzahl (n), der Drehimpuls / Azimutalquantenzahl (l) und die magnetische Quantenzahl (m_l). Daraus definiert die Hauptquantenzahl eine Schale. Es kann einen beliebigen ganzzahligen Wert annehmen. Dies ist ähnlich der Periode des betreffenden Atoms im Periodensystem. Die Momentum-Quantenzahl kann Werte von 0,1,2,3 bis n-1 haben. Die Anzahl der Subshells hängt von dieser Quantenzahl ab. Und ich bestimme die Form des Orbitals. Wenn zum Beispiel l = o ist, dann ist das Orbital s und für p-Orbital l = 1, für d-Orbital l = 2 und für f-Orbital l = 3. Die magnetische Quantenzahl bestimmt die Anzahl der Orbitale äquivalenter Energie. Mit anderen Worten nennen wir diese degenerierten Orbitale. m_l kann Werte von -l bis + l haben. Außer diesen drei Quantenzahlen gibt es eine andere Quantenzahl, die die Elektronen definiert. Dies ist als Elektronenspinquantenzahl bekannt (m_s) und hat die Werte +1/2 und -1/2. Um den Zustand eines Elektrons in einem Atom zu bestimmen, müssen wir alle vier Quantenzahlen angeben. Elektronen befinden sich in Atomorbitalen und nur zwei Elektronen können in einem Orbital leben. Ferner haben diese beiden Elektronen entgegengesetzte Drehungen. Daher ist das, was im Pauli-Ausschlussprinzip gesagt wird, wahr. Zum Beispiel nehmen wir zwei Elektronen in 3p. Die prinzipielle Quantenzahl für beide Elektronen ist 3. l ist 1, da sich die Elektronen in einem p-Orbital befinden. m_l ist -1,0 und +1. Daher gibt es 3 p entartete Orbitale. Alle diese Werte sind für beide Elektronen, die wir betrachten, gleich. Da sich die beiden Elektronen jedoch im selben Orbital befinden, haben sie entgegengesetzte Spins. Daher ist die Spin-Quantenzahl unterschiedlich (einer hat +1/2 und der andere hat -1/2).

Hund Regel

Hund Regel kann wie folgt beschrieben werden.

„Die stabilste Anordnung von Elektronen in den Subschalen (entartete Orbitale) ist diejenige mit der größten Anzahl paralleler Spins. Sie haben die maximale Vielfalt. ”

Demnach füllt sich jede Teilschale mit einem Elektron im Spin, bevor sie doppelt mit einem anderen Elektron gefüllt wird. Aufgrund dieses Füllmusters sind Elektronen weniger vom Kern abgeschirmt; Daher haben sie die höchsten Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Kernen.