Principio di esclusione di Pauli contro regola di Hund
Dopo aver trovato la struttura atomica, c'erano così tanti modelli per descrivere come risiedono gli elettroni in un atomo. Schrödinger ha avuto l'idea di avere "orbitali" in un atomo. Il principio di esclusione di Pauli e la regola di Hund vengono proposti anche per descrivere gli orbitali e gli elettroni negli atomi.
Principio di esclusione di Pauli
Il principio di esclusione di Pauli afferma che due elettroni in un atomo non possono avere tutti e quattro i numeri quantici uguali. Gli orbitali di un atomo sono descritti da tre numeri quantici. Si tratta del numero quantico principale (n), del momento angolare / numero quantico azimutale (l) e del numero quantico magnetico (m l). Da questi, il numero quantico principale definisce una shell. Può assumere qualsiasi valore intero. Questo è simile al periodo dell'atomo rilevante nella tavola periodica. Il numero quantico del momento angolare può avere valori da 0,1,2,3 an-1. Il numero di sub shell dipende da questo numero quantico. E determino la forma dell'orbitale. Ad esempio, se l = o allora l'orbitale è s, e per p orbitale, l = 1, per d orbitale l = 2 e per f orbitale l = 3. Il numero quantico magnetico determina il numero di orbitali di energia equivalente. In altre parole, chiamiamo questi orbitali degeneri. m l può avere valori da –l a + l. Oltre a questi tre numeri quantici c'è un altro numero quantico che definisce gli elettroni. Questo è noto come numero quantico di spin degli elettroni (m s) e ha i valori +1/2 e -1/2. Quindi, per specificare lo stato di un elettrone in un atomo, dobbiamo specificare tutti e quattro i numeri quantici. Gli elettroni risiedono negli orbitali atomici e solo due elettroni possono vivere in un orbitale. Inoltre, questi due elettroni hanno spin opposti. Pertanto, ciò che è detto nel principio di esclusione di Pauli è vero. Ad esempio, prendiamo due elettroni nel livello 3p. Il numero quantico principale per entrambi gli elettroni è 3. l è 1 poiché gli elettroni risiedono in un orbitale p. m l è -1,0 e +1. Pertanto, ci sono 3 p orbitali degenerati. Tutti questi valori sono gli stessi per entrambi gli elettroni che stiamo considerando. Ma poiché i due elettroni risiedono nello stesso orbitale hanno spin opposti. Pertanto, il numero quantico di spin è diverso (uno ha +1/2 e l'altro ha -1/2).
Regola Hund
La regola Hund può essere descritta come segue.
“La disposizione più stabile degli elettroni nei sottogusci (orbitali degeneri) è quella con il maggior numero di spin paralleli. Hanno la massima molteplicità."
In base a ciò, ogni sottoguscio si riempirà con un elettrone in spin parallelo prima di essere riempito doppiamente con un altro elettrone. A causa di questo modello di riempimento, gli elettroni sono meno schermati dal nucleo; quindi, hanno le più alte interazioni elettrone-nucleare.
Qual è la differenza tra Pauli Exclusion Principle e Hund Rule?
• Il principio di esclusione di Pauli riguarda i numeri quantici di un atomo. La regola di Hund riguarda il modo in cui gli elettroni vengono riempiti negli orbitali di un atomo.
• Il principio di esclusione di Pauli dice di avere solo due elettroni per orbitale. E la regola di Hund dice che solo dopo aver riempito un elettrone per ogni orbitale, avverrà l'accoppiamento di elettroni.
• Il principio di esclusione di Pauli descrive come gli elettroni negli stessi orbitali abbiano spin opposti. Questo può essere usato per spiegare la regola di Hund.
