مبدأ استبعاد باولي مقابل قاعدة هوند
بعد العثور على التركيب الذري ، كان هناك العديد من النماذج لوصف كيفية تواجد الإلكترونات في الذرة. جاء شرودنجر بفكرة وجود "مدارات" في الذرة. مبدأ استبعاد Pauli وقاعدة Hund تم طرحهما أيضًا لوصف المدارات والإلكترونات في الذرات.
مبدأ استبعاد باولي
مبدأ استبعاد باولي يقول أنه لا يوجد إلكترونين في ذرة واحدة يمكن أن يكون لهما نفس الأرقام الكمومية الأربعة. مدارات الذرة موصوفة بثلاثة أرقام كمومية. هذه هي رقم الكم الرئيسي (ن) ، الزخم الزاوي / عدد الكم السمتي (لتر) ورقم الكم المغناطيسي (مل).من هذه ، يعرّف العدد الكمي الأساسي الغلاف. يمكن أن يستغرق أي قيمة عدد صحيح. هذا مشابه لفترة الذرة ذات الصلة في الجدول الدوري. يمكن أن يحتوي الرقم الكمي للزخم الزاوي على قيم من 0 ، 1 ، 2 ، 3 إلى n-1. يعتمد عدد الأصداف الفرعية على هذا الرقم الكمي. ويحدد l شكل المدار. على سبيل المثال ، إذا كان l=o ، فإن المدار هو s ، وبالنسبة للمدار p ، l=1 ، بالنسبة لـ d المداري l=2 ، وللحالة f المداري l=3. يحدد عدد الكم المغناطيسي عدد مدارات الطاقة المكافئة. بعبارة أخرى ، نسمي هذه المدارات المتدهورة. يمكن أن تحتوي mlعلى قيم من –l إلى + l. بخلاف هذه الأرقام الكمومية الثلاثة ، يوجد رقم كمي آخر يحدد الإلكترونات. يُعرف هذا باسم عدد الكميات الدورانية للإلكترونات (ms) وله القيم +1/2 و -1/2. لذلك ، لتحديد حالة الإلكترون في الذرة ، نحتاج إلى تحديد جميع الأرقام الكمية الأربعة. توجد الإلكترونات في المدارات الذرية ويمكن لإلكترونين فقط العيش في مدار. علاوة على ذلك ، فإن هذين الإلكترونين لهما دوران متعاكس.لذلك ، ما ورد في مبدأ استبعاد باولي صحيح. على سبيل المثال ، نأخذ إلكترونين في مستوى 3p. الرقم الكمي الأساسي لكلا الإلكترونين هو 3. l هو 1 لأن الإلكترونات تقيم في مدار p. mlهو -1 و 0 و +1. لذلك ، هناك 3 ف مدارات متدهورة. كل هذه القيم هي نفسها لكل من الإلكترونات التي ندرسها. ولكن بما أن الإلكترونين يقيمان في نفس المدار فإنهما يدوران في اتجاه معاكس. لذلك ، فإن عدد الكم المغزلي مختلف (يحتوي أحدهما على +1/2 والآخر له -1/2).
حكم هوند
يمكن وصف قاعدة Hund على النحو التالي.
"الترتيب الأكثر استقرارًا للإلكترونات في الأصداف الفرعية (المدارات المتدهورة) هو الترتيب الذي يحتوي على أكبر عدد من الدورات المتوازية. لديهم أقصى تعدد."
وفقًا لهذا ، ستمتلئ كل قشرة فرعية بإلكترون في دوران متوازي قبل أن تمتلئ بشكل مضاعف بإلكترون آخر. بسبب نمط التعبئة هذا ، تكون الإلكترونات أقل حماية من النواة ؛ وبالتالي ، لديهم أعلى تفاعلات إلكترون نووي.
ما هو الفرق بين مبدأ استبعاد باولي وقاعدة هوند؟
• مبدأ استبعاد باولي يدور حول الأعداد الكمومية للذرة. تدور قاعدة هوند حول كيفية امتلاء الإلكترونات بمدارات الذرة.
• ينص مبدأ استبعاد باولي على وجود إلكترونين فقط في كل مدار. وتقول قاعدة Hund أنه فقط بعد ملء إلكترون واحد لكل مدار ، سيحدث اقتران الإلكترون.
• يصف مبدأ استبعاد باولي كيف أن الإلكترونات في نفس المدارات لها دوران متعاكس. يمكن استخدام هذا لشرح قاعدة Hund.
