Différence entre le principe d'exclusion de Pauli et la règle de Hund

Principe d'exclusion de Pauli vs règle de Hund
 

Après avoir trouvé la structure atomique, il y avait tellement de modèles pour décrire comment les électrons résident dans un atome. Schrodinger a eu l'idée d'avoir des «orbitales» dans un atome. Le principe d'exclusion de Pauli et la règle de Hund sont également mis en avant pour décrire les orbitales et les électrons dans les atomes.

Principe d'exclusion de Pauli

Le principe d'exclusion de Pauli dit qu'il est impossible que deux électrons d'un atome aient les mêmes nombres quantiques identiques. Les orbitales d'un atome sont décrites par trois nombres quantiques. Il s’agit du nombre quantique principal (n), du nombre quantique quantique momentum / azimutal (l) et du nombre quantique magnétique (m_l). À partir de ceux-ci, le nombre quantique principal définit un shell. Il peut prendre n'importe quelle valeur entière. Ceci est similaire à la période de l'atome concerné dans le tableau périodique. Le nombre quantique de moment angulaire peut avoir des valeurs de 0,1,2,3 à n-1. Le nombre de sous-coquilles dépend de ce nombre quantique. Et je détermine la forme de l'orbite. Par exemple, si l = o, l’orbite est s, et pour p orbitale, l = 1, pour d orbitale l = 2 et pour f orbitale l = 3. Le nombre quantique magnétique détermine le nombre d'orbitales d'énergie équivalente. En d'autres termes, nous appelons ces orbitales dégénérées. m_l peut avoir des valeurs de -l à + l. Outre ces trois nombres quantiques, il existe un autre nombre quantique qui définit les électrons. Ceci est connu comme le nombre quantique de spin des électrons (m_s) et a les valeurs +1/2 et -1/2. Donc, pour spécifier l'état d'un électron dans un atome, nous devons spécifier les quatre nombres quantiques. Les électrons résident dans les orbitales atomiques et seulement deux électrons peuvent vivre dans une orbitale. De plus, ces deux électrons ont des spins opposés. Par conséquent, ce qui est dit dans le principe d'exclusion de Pauli est vrai. Par exemple, nous prenons deux électrons au niveau 3p. Le nombre quantique principal pour les deux électrons est 3. L est 1 puisque les électrons résident dans une orbitale p. m_l est -1,0 et +1. Il existe donc 3 p orbitales dégénérées. Toutes ces valeurs sont les mêmes pour les deux électrons que nous considérons. Mais comme les deux électrons résident dans la même orbitale, ils ont des spins opposés. Par conséquent, le nombre quantique de spin est différent (l’un a +1/2 et l’autre -1/2).

Règle de Hund

La règle de Hund peut être décrite comme suit.

«La disposition la plus stable des électrons dans les sous-couches (orbitales dégénérées) est celle qui comporte le plus grand nombre de spins parallèles. Ils ont la multiplicité maximale. ”

Selon cela, chaque sous-couche se remplira d'électron en rotation parallèle avant d'être doublement remplie d'un autre électron. En raison de ce motif de remplissage, les électrons sont moins protégés du noyau; ainsi, ils ont les plus hautes interactions électron-nucléaire.