Pauli-Ausschlussprinzip gegen Hund-Regel
Nachdem wir die Atomstruktur gefunden hatten, gab es so viele Modelle, um zu beschreiben, wie sich die Elektronen in einem Atom befinden. Schrödinger hatte die Idee, „Orbitale“in einem Atom zu haben. Das Pauli-Ausschlussprinzip und die Hund-Regel werden ebenfalls vorgestellt, um die Orbitale und Elektronen in Atomen zu beschreiben.
Pauli-Ausschlussprinzip
Das Pauli-Ausschlussprinzip besagt, dass keine zwei Elektronen in einem Atom alle vier Quantenzahlen gleich haben können. Orbitale eines Atoms werden durch drei Quantenzahlen beschrieben. Dies sind die Hauptquantenzahl (n), der Drehimpuls / die azimutale Quantenzahl (l) und die magnetische Quantenzahl (m l)). Aus diesen definiert die Hauptquantenzahl eine Schale. Es kann einen beliebigen ganzzahligen Wert annehmen. Dies ähnelt der Periode des relevanten Atoms im Periodensystem. Die Drehimpulsquantenzahl kann Werte von 0,1,2,3 bis n-1 haben. Die Anzahl der Unterschalen 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 ist 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, wir nennen diese entarteten Orbitale. m l kann Werte von –l bis + l haben. Neben diesen drei Quantenzahlen gibt es eine weitere Quantenzahl, die die Elektronen definiert. Dies ist als Elektronenspinquantenzahl (m s) bekannt) und hat die Werte +1/2 und -1/2. Um den Zustand eines Elektrons in einem Atom zu spezifizieren, müssen wir alle vier Quantenzahlen spezifizieren. Elektronen befinden sich in Atomorbitalen und nur zwei Elektronen können in einem Orbital leben. Ferner haben diese beiden Elektronen entgegengesetzte Spins. Daher ist das, was im Pauli-Ausschlussprinzip gesagt wird, wahr. Zum Beispiel nehmen wir zwei Elektronen in 3p-Ebene. Die Hauptquantenzahl für beide Elektronen ist 3. l ist 1, da sich die Elektronen im ap-Orbital befinden. m l beträgt -1,0 und +1. Daher gibt es 3 p degenerierte 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 Spinquantenzahl unterschiedlich (eine hat +1/2 und die andere hat -1/2).
Hund Regel
Die Hund-Regel kann wie folgt beschrieben werden.
„Die stabilste Anordnung der Elektronen in den Unterschalen (entartete Orbitale) ist die mit der größten Anzahl paralleler Spins. Sie haben die maximale Vielfalt.”
Demnach füllt sich jede Unterschale mit einem Elektron im parallelen Spin, bevor sie doppelt mit einem anderen Elektron gefüllt wird. Aufgrund dieses Füllmusters sind Elektronen weniger vom Kern abgeschirmt; Somit haben sie die höchsten Elektron-Kern-Wechselwirkungen.
Was ist der Unterschied zwischen dem Pauli-Ausschlussprinzip und der Hund-Regel?
• Das Pauli-Ausschlussprinzip handelt von Quantenzahlen eines Atoms. Bei der Hund-Regel geht es darum, wie Elektronen in die Orbitale eines Atoms gefüllt werden.
• Das Pauli-Ausschlussprinzip besagt, dass nur zwei Elektronen pro Orbital vorhanden sind. Und die Hund-Regel besagt, dass erst nach dem Füllen eines Elektrons in jedes Orbital eine Elektronenpaarung stattfindet.
• Das Pauli-Ausschlussprinzip beschreibt, wie Elektronen in denselben Orbitalen entgegengesetzte Spins haben. Dies kann verwendet werden, um die Hund-Regel zu erklären.
