Diferença entre o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund

Princípio de exclusão de Pauli vs regra de Hund
 

Depois de encontrar a estrutura atômica, havia muitos modelos para descrever como os elétrons residem em um átomo. Schrodinger teve a idéia de ter "orbitais" em um átomo. O princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund também são apresentados para descrever os orbitais e elétrons nos átomos.

Princípio de exclusão de Pauli

O Princípio de Exclusão de Pauli diz que nenhum elétron em um átomo pode ter todos os quatro números quânticos iguais. Os orbitais de um átomo são descritos por três números quânticos. São número quântico principal (n), momento angular / número quântico azimutal (l) e número quântico magnético (m_eu) Destes, o número quântico principal define um shell. Pode levar qualquer valor inteiro. Isso é semelhante ao período do átomo relevante na tabela periódica. O número quântico do momento angular pode ter valores de 0,1,2,3 a n-1. O número de subcascas depende desse número quântico. E eu determina a forma do orbital. Por exemplo, se l = o, o orbital é s, e para p orbital, l = 1, para d orbital l = 2 e para f orbital l = 3. O número quântico magnético determina o número de orbitais de energia equivalente. Em outras palavras, chamamos esses orbitais degenerados. m_eu pode ter valores de -l a + l. Além desses três números quânticos, há outro número quântico que define os elétrons. Isso é conhecido como número quântico de spin de elétrons (m_s) e tem os valores +1/2 e -1/2. Portanto, para especificar o estado de um elétron em um átomo, precisamos especificar todos os quatro números quânticos. Os elétrons residem em orbitais atômicos e apenas dois elétrons podem viver em um orbital. Além disso, esses dois elétrons têm rotações opostas. Portanto, o que é dito no Princípio de Exclusão de Pauli é verdadeiro. Por exemplo, pegamos dois elétrons no nível 3p. O número quântico principal para ambos os elétrons é 3. 1 é 1, uma vez que os elétrons residem em um orbital p. m_eu é -1,0 e +1. Portanto, existem 3 p orbitais degenerados. Todos esses valores são iguais para os dois elétrons que estamos considerando. Mas como os dois elétrons residem no mesmo orbital, eles têm giros opostos. Portanto, o número quântico de spin é diferente (um tem +1/2 e o outro tem -1/2).

Regra Hund

A regra Hund pode ser descrita da seguinte maneira.

“O arranjo mais estável de elétrons nas subcascas (orbitais degenerados) é aquele com o maior número de rotações paralelas. Eles têm a multiplicidade máxima. "

De acordo com isso, cada subcamada será preenchida com um elétron em rotação paralela antes de ser duplamente preenchida com outro elétron. Devido a esse padrão de preenchimento, os elétrons são menos protegidos do núcleo; portanto, eles têm as maiores interações elétron-nucleares.