Sự khác biệt giữa nguyên tắc loại trừ Pauli và nguyên tắc Hund

Nguyên tắc loại trừ Pauli so với nguyên lý Hund

Sau khi tìm ra cấu trúc nguyên tử, có rất nhiều mô hình để mô tả electron nằm trong một nguyên tử như thế nào. Schrodinger đã đưa ra ý tưởng có "orbitals" trong một nguyên tử. Pauli Exclusion Principle and Hund rule cũng được đưa ra để mô tả các orbitals và electron trong các nguyên tử.

Nguyên tắc Loại trừ Pauli

Nguyên tắc Loại trừ Pauli nói rằng không có hai điện tử trong một nguyên tử có thể có tất cả bốn số lượng lượng tử giống nhau. Orbitals của một nguyên tử được mô tả bởi ba số lượng tử. Đây là số lượng tử chính (n), số lượng tử góc / số lượng tử cực (l) và số lượng tử từ (m _l ). Từ đó, số lượng tử chính định nghĩa một vỏ. Nó có thể mất bất kỳ giá trị số nguyên. Điều này cũng tương tự như thời kỳ nguyên tử có liên quan trong bảng tuần hoàn. Số lượng tử lượng tử đà có thể có các giá trị từ 0, 1, 2, 3 đến n-1. Số lượng vỏ phụ tùy thuộc vào số lượng tử này. Và tôi xác định hình dạng của quỹ đạo. Ví dụ, nếu l = o thì quỹ đạo là s, và cho quỹ đạo p, l = 1, cho d quỹ đạo l = 2, và cho f orbital l = 3. Số lượng tử từ xác định số orbitals của năng lượng tương đương. Nói cách khác, chúng ta gọi những orbitals thoái hóa này. m _l có thể có các giá trị từ -l đến + l. Khác với ba số lượng tử này có một số lượng tử xác định các electron. Đây được gọi là điện tử quay số lượng tử (m _s ) và có các giá trị +1/2 và -1/2. Vì vậy, để xác định trạng thái của một điện tử trong một nguyên tử, chúng ta cần phải xác định tất cả bốn số lượng tử. Các electron nằm trong các orbital nguyên tử và chỉ có hai electron có thể sống trong một quỹ đạo. Hơn nữa, hai điện tử này có spin ngược lại. Do đó, những gì được nói trong Nguyên tắc Loại trừ Pauli là đúng. Ví dụ, chúng ta lấy hai điện tử ở mức 3p. Số lượng tử nguyên tử cho cả hai điện tử là 3. l là 1 vì các electron nằm trong quỹ đạo p. m _l là -1, 0 và +1. Vì vậy, có 3 p degenerated orbitals. Tất cả các giá trị này giống nhau cho cả hai điện tử chúng ta đang cân nhắc. Nhưng kể từ khi hai điện tử đang ở trong cùng một quỹ đạo, chúng có các spin khác biệt. Do đó, số lượng lượng tử spin là khác nhau (một có +1/2 và khác có -1/2).

Nguyên tắc Hund

Quy tắc Hund có thể được mô tả như sau.

"Sự sắp xếp ổn định nhất của các điện tử trong các tiểu vỏ (orbitals thoái hoá) là một trong số các spin song song nhất. Chúng có độ đa dạng tối đa. "

Theo đó, mỗi vỏ phụ sẽ lấp đầy bằng một điện tử spin song song trước khi nó được nhân đôi với một điện tử khác. Bởi vì mẫu điền này, các điện tử ít được bảo vệ khỏi hạt nhân; do đó, chúng có các tương tác electron-hạt nhân cao nhất.

Sự khác nhau giữa Nguyên tắc Loại trừ Pauli và Nguyên tắc Hund là gì? • Nguyên tắc loại trừ Pauli là về số lượng tử của một nguyên tử. Quy luật Hund là về cách các điện tử được nạp vào các orbit của một nguyên tử. • Nguyên tắc loại trừ Pauli nói rằng chỉ có hai điện tử trên mỗi quỹ đạo. Và nguyên tắc Hund nói rằng chỉ sau khi điền vào một điện tử cho mỗi quỹ đạo, cặp electron sẽ xảy ra. • Nguyên tắc Loại trừ Pauli mô tả các điện tử trong các orbital tương tự nhau như thế nào. Điều này có thể được sử dụng để giải thích quy tắc Hund.