Differenza tra il principio di esclusione di Pauli e la regola di Hund

Principio di esclusione di Pauli rispetto alla regola di Hund
 

Dopo aver trovato la struttura atomica, c'erano così tanti modelli per descrivere come gli elettroni risiedono in un atomo. Schrodinger ha avuto l'idea di avere "orbitali" in un atomo. Il principio di esclusione di Pauli e la regola di Hund sono anche proposti per descrivere gli orbitali e gli elettroni negli atomi.

Principio di esclusione di Pauli

Il Principio di esclusione di Pauli dice che nessun elettrone in un atomo può avere tutti e quattro i numeri quantici come lo stesso. Gli orbitali di un atomo sono descritti da tre numeri quantici. Questi sono il numero quantico principale (n), il momento quantico angolare / numero quantico azimutale (l) e il numero quantico magnetico (ml). Da questi, il numero quantico principale definisce una shell. Può assumere qualsiasi valore intero. Questo è simile al periodo dell'atomo pertinente nella tavola periodica. Il numero quantico del momento angolare può avere valori compresi tra 0,1,2,3 e n-1. Il numero di sub shell dipende da questo numero quantico. E io determina la forma dell'orbitale. Per 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 degenerati. ml 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 di elettroni (mS) 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 viene 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 stanno risiedendo in un p orbitale. ml è -1,0 e +1. Pertanto, ci sono 3 orbitali degenerati p. Tutti questi valori sono uguali per entrambi gli elettroni che stiamo considerando. Ma dal momento che i due elettroni risiedono nello stesso orbitale hanno spin opposti. Pertanto, il numero quantico dello spin è diverso (uno ha +1/2 e l'altro ha -1/2).

Regola Hund

La regola di Hund può essere descritta come segue.

"La disposizione più stabile degli elettroni nelle sub shell (orbitali degenerati) è quella con il maggior numero di spin paralleli. Hanno la massima molteplicità. ”

In base a questo, ogni sub-guscio si riempirà con un elettrone in rotazione parallela prima che sia doppiamente riempito con un altro elettrone. A causa di questo schema di riempimento, gli elettroni sono meno schermati dal nucleo; quindi, hanno le più alte interazioni elettrone-nucleare. 

Qual è la differenza tra Principio di esclusione di Pauli e regola di Hund?

• Il principio di esclusione di Pauli riguarda i numeri quantici di un atomo. La regola di Hund riguarda il modo in cui gli elettroni sono riempiti agli 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 a ciascun orbitale, si verificherà l'associazione degli elettroni.

• Principio di esclusione di Pauli descrive come gli elettroni negli stessi orbitali hanno spin opposti. Questo può essere usato per spiegare la regola di Hund.