Պաուլիի բացառման սկզբունքն ընդդեմ Հունդի կանոնի
Ատոմային կառուցվածքը գտնելուց հետո այնքան շատ մոդելներ կային նկարագրելու համար, թե ինչպես են էլեկտրոնները բնակվում ատոմում: Շրոդինգերը ստեղծեց ատոմում «օրբիտալներ» ունենալու գաղափարը։ Պաուլիի բացառման սկզբունքը և Հունդի կանոնը նույնպես առաջ են քաշվել ատոմների ուղեծրերը և էլեկտրոնները նկարագրելու համար:
Պաուլիի բացառման սկզբունք
Պաուլիի բացառման սկզբունքն ասում է, որ մեկ ատոմում ոչ մի երկու էլեկտրոն չի կարող ունենալ բոլոր չորս քվանտային թվերը նույնը: Ատոմի ուղեծրերը նկարագրվում են երեք քվանտային թվերով. Սրանք են հիմնական քվանտային թիվը (n), անկյունային իմպուլս/ազիմուտալ քվանտային թիվը (l) և մագնիսական քվանտային թիվը (ml):Դրանցից հիմնական քվանտային թիվը սահմանում է կեղև: Այն կարող է վերցնել ցանկացած ամբողջ արժեք: Սա նման է պարբերական աղյուսակի համապատասխան ատոմի ժամանակաշրջանին։ Անկյունային իմպուլսի քվանտային թիվը կարող է ունենալ 0, 1, 2, 3-ից մինչև n-1 արժեքներ: Ենթափեղկերի քանակը կախված է այս քվանտային թվից: Իսկ l-ն որոշում է ուղեծրի ձևը: Օրինակ, եթե l=o, ապա ուղեծրը s է, իսկ p ուղեծրի համար՝ l=1, d ուղեծրի համար l=2, իսկ f ուղեծրի համար՝ l=3: Մագնիսական քվանտային թիվը որոշում է համարժեք էներգիայի ուղեծրերի թիվը։ Այլ կերպ ասած, մենք անվանում ենք այս այլասերված ուղեծրեր: ml կարող է ունենալ –l-ից մինչև +l արժեքներ: Բացի այս երեք քվանտային թվերից, կա ևս մեկ քվանտային թիվ, որը սահմանում է էլեկտրոնները: Սա հայտնի է որպես էլեկտրոնների սպինային քվանտային թիվ (ms) և ունի +1/2 և -1/2 արժեքներ։ Այսպիսով, ատոմում էլեկտրոնի վիճակը ճշտելու համար մենք պետք է նշենք բոլոր չորս քվանտային թվերը: Էլեկտրոնները բնակվում են ատոմային ուղեծրերում, և միայն երկու էլեկտրոններ կարող են ապրել ուղեծրում: Ավելին, այս երկու էլեկտրոններն ունեն հակառակ սպիններ։Հետևաբար, այն, ինչ ասվում է Պաուլիի բացառման սկզբունքում, ճիշտ է: Օրինակ, մենք վերցնում ենք երկու էլեկտրոն 3p մակարդակում: Երկու էլեկտրոնների սկզբունքային քվանտային թիվը 3 է: l-ն 1 է, քանի որ էլեկտրոնները գտնվում են p ուղեծրում: ml-ը -1, 0 և +1 է: Հետեւաբար, կան 3 p այլասերված ուղեծրեր։ Այս բոլոր արժեքները նույնն են երկու էլեկտրոնների համար, որոնք մենք դիտարկում ենք: Բայց քանի որ երկու էլեկտրոնները գտնվում են նույն ուղեծրում, նրանք ունեն հակառակ սպիններ: Հետևաբար, սպին քվանտային թիվը տարբեր է (մեկն ունի +1/2, իսկ մյուսը՝ -1/2):
Հունդի կանոն
Հունդի կանոնը կարելի է նկարագրել հետևյալ կերպ.
«Էնթաղանթներում էլեկտրոնների ամենակայուն դասավորությունը (դեգեներատիվ օրբիտալներ) զուգահեռ սպինների ամենամեծ քանակն ունեցողն է: Նրանք ունեն առավելագույն բազմապատկություն: «
Սրա համաձայն՝ յուրաքանչյուր ենթաթաղանթ կլցվի էլեկտրոնով զուգահեռ սպինով, նախքան այն կրկնակի լցված կլինի մեկ այլ էլեկտրոնով: Լցման այս ձևի պատճառով էլեկտրոնները ավելի քիչ պաշտպանված են միջուկից. Այսպիսով, նրանք ունեն ամենաբարձր էլեկտրոն-միջուկային փոխազդեցությունները:
Ո՞րն է տարբերությունը Պաուլիի բացառման սկզբունքի և Հունդի կանոնի միջև:
• Պաուլիի բացառման սկզբունքը ատոմի քվանտային թվերի մասին է: Հունդի կանոնն այն մասին է, թե ինչպես են էլեկտրոնները լցվում ատոմի ուղեծրերում:
• Պաուլիի բացառման սկզբունքն ասում է մեկ ուղեծրում ընդամենը երկու էլեկտրոն ունենալու մասին: Իսկ Հունդի կանոնն ասում է, որ միայն յուրաքանչյուր օրբիտալին մեկ էլեկտրոն լցնելուց հետո տեղի կունենա էլեկտրոնների զուգավորում:
• Պաուլիի բացառման սկզբունքը նկարագրում է, թե ինչպես են նույն ուղեծրերում էլեկտրոնները հակառակ սպիններ ունենում: Սա կարող է օգտագործվել Հունդի կանոնը բացատրելու համար:
