Pauli istisno printsipi va Hund qoidasi
Atom tuzilishini topgandan so'ng, elektronlarning atomda qanday joylashishini tasvirlash uchun juda ko'p modellar mavjud edi. Shredinger atomda "orbitallar" bo'lishi g'oyasini ilgari surdi. Atomlardagi orbital va elektronlarni tavsiflash uchun Pauli istisno printsipi va Hund qoidasi ham ilgari surilgan.
Pauli istisno qilish printsipi
Pauli istisno qilish printsipi shuni ko'rsatadiki, bitta atomdagi ikkita elektron to'rtta kvant sonining hammasi bir xil bo'lishi mumkin emas. Atom orbitallari uchta kvant soni bilan tavsiflanadi. Bular bosh kvant soni (n), burchak momentum/azimutal kvant soni (l) va magnit kvant soni (ml). Ulardan bosh kvant soni qobiqni belgilaydi. U har qanday butun qiymatni qabul qilishi mumkin. Bu davriy jadvaldagi tegishli atom davriga o'xshaydi. Burchak momentining kvant soni 0, 1, 2, 3 dan n-1 gacha bo'lgan qiymatlarga ega bo'lishi mumkin. Pastki qobiqlarning soni ushbu kvant soniga bog'liq. Va l orbitalning shaklini aniqlaydi. Masalan, l=o bo'lsa, orbital s, p orbital uchun l=1, d orbital uchun l=2, f orbital uchun l=3 bo'ladi. Magnit kvant soni ekvivalent energiya orbitallari sonini aniqlaydi. Boshqacha qilib aytganda, biz bu buzuq orbitallar deb ataymiz. ml –l dan +l gacha boʻlgan qiymatlarga ega boʻlishi mumkin. Ushbu uchta kvant sonidan tashqari elektronlarni aniqlaydigan yana bir kvant soni mavjud. Bu elektron spin kvant soni (ms) deb nomlanadi va +1/2 va -1/2 qiymatlariga ega. Shunday qilib, atomdagi elektronning holatini aniqlash uchun biz to'rtta kvant sonini ko'rsatishimiz kerak. Elektronlar atom orbitallarida joylashgan va orbitalda faqat ikkita elektron yashashi mumkin. Bundan tashqari, bu ikki elektron qarama-qarshi spinlarga ega. Shuning uchun, Pauli istisno qilish printsipida aytilgan narsa haqiqatdir. Misol uchun, biz 3p darajasida ikkita elektronni olamiz. Ikkala elektron uchun asosiy kvant soni 3 ga teng. Elektronlar p orbitalda joylashgani uchun l 1 ga teng. ml -1, 0 va +1. Shuning uchun 3 p degeneratsiyalangan orbitallar mavjud. Bu qiymatlarning barchasi biz ko'rib chiqayotgan elektronlar uchun bir xil. Ammo ikkita elektron bir xil orbitalda joylashgani uchun ular qarama-qarshi spinlarga ega. Shuning uchun spin kvant soni boshqacha (birida +1/2, ikkinchisida -1/2).
Hund qoida
Hund qoidasini quyidagicha tasvirlash mumkin.
“Quyi qavatlardagi elektronlarning eng barqaror joylashuvi (degeneratsiyalangan orbitallar) parallel aylanishlarning eng koʻp soniga ega boʻlgan joydir. Ular maksimal ko'plikka ega.”
Shunga ko'ra, har bir pastki qavat boshqa elektron bilan ikki marta to'ldirilishidan oldin parallel spinda elektron bilan to'ldiriladi. Ushbu to'ldirish namunasi tufayli elektronlar yadrodan kamroq himoyalangan; shuning uchun ular eng yuqori elektron-yadroviy o'zaro ta'sirga ega.
Pauli istisno qilish printsipi va Hund qoidasi o'rtasidagi farq nima?
• Pauli istisno printsipi atomning kvant raqamlariga tegishli. Hund qoidasi elektronlar atom orbitallariga qanday to'ldirilganligi haqida.
• Pauli istisno printsipi har bir orbitalda faqat ikkita elektron borligini aytadi. Hund qoidasiga ko'ra, har bir orbitalga bitta elektron to'ldirilgandan keyingina elektron juftlashuv sodir bo'ladi.
• Pauli istisno qilish printsipi bir xil orbitallardagi elektronlar qanday qarama-qarshi spinga ega ekanligini tasvirlaydi. Bu Hund qoidasini tushuntirish uchun ishlatilishi mumkin.
