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. Schrõdinger teve a ideia 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 dois elétrons em um átomo não podem ter todos os quatro números quânticos iguais. Os orbitais de um átomo são descritos por três números quânticos. Estes são o número quântico principal (n), o momento angular / número quântico azimutal (l) e o número quântico magnético (m l) Destes, o número quântico principal define uma casca. Pode assumir 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 sub-camadas depende desse número quântico. E eu determino a forma do orbital. Por exemplo, se l = o então o orbital é s, e para o orbital p, l = 1, para o orbital d l = 2 e para o orbital f l = 3. O número quântico magnético determina o número de orbitais de energia equivalente. Em outras palavras, chamamos esses orbitais degenerados. m l pode ter valores de –l a + l. Além desses três números quânticos, existe outro número quântico que define os elétrons. Isso é conhecido como número quântico de spin dos 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 spins opostos. Portanto, o que é dito no Princípio de Exclusão de Pauli é verdade. Por exemplo, pegamos dois elétrons no nível 3p. O número quântico principal para ambos os elétrons é 3. l é 1, pois os elétrons residem em um orbital ap. m l é -1,0 e um. Portanto, existem 3 orbitais degenerados p. Todos esses valores são iguais para os dois elétrons que estamos considerando. Mas como os dois elétrons residem no mesmo orbital, eles têm spins opostos. Portanto, o número quântico de spin é diferente (um tem +1/2 e o outro -1/2).
Regra Hund
A regra de Hund pode ser descrita como segue.
“O arranjo mais estável de elétrons nas sub camadas (orbitais degenerados) é aquele com o maior número de spins paralelos. Eles têm a multiplicidade máxima.”
De acordo com isso, cada sub-camada será preenchida com um elétron em spin paralelo antes de ser duplamente preenchida com outro elétron. Por causa desse padrão de preenchimento, os elétrons são menos protegidos do núcleo; assim, eles têm as maiores interações elétron-nuclear.
Qual é a diferença entre o Princípio de Exclusão de Pauli e a Regra de Hund?
• O Princípio de Exclusão de Pauli trata dos números quânticos de um átomo. A regra de Hund é sobre como os elétrons são preenchidos até os orbitais de um átomo.
• O Princípio de Exclusão de Pauli diz que há apenas dois elétrons por orbital. E a regra de Hund diz que somente depois de preencher um elétron em cada orbital, o emparelhamento de elétrons acontecerá.
• O Princípio de Exclusão de Pauli descreve como os elétrons nos mesmos orbitais têm spins opostos. Isso pode ser usado para explicar a regra Hund.
