Différence Entre Le Principe D'exclusion De Pauli Et La Règle De Hund

2024 Auteur: Mildred Bawerman | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 08:38

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. Schrödinger a eu l'idée d'avoir des «orbitales» dans un atome. Le principe d'exclusion de Pauli et la règle de Hund sont également proposés pour décrire les orbitales et les électrons dans les atomes.

Principe d'exclusion de Pauli

Le principe d'exclusion de Pauli dit que deux électrons dans un atome ne peuvent pas avoir les quatre nombres quantiques identiques. Les orbitales d'un atome sont décrites par trois nombres quantiques. Il s'agit du nombre quantique principal (n), du moment cinétique / nombre quantique azimutal (l) et du nombre quantique magnétique (m _l). A partir de ceux-ci, le nombre quantique principal définit une coquille. 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'orbitale. Par exemple, si l = o alors 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. C'est ce qu'on appelle le nombre quantique de spin d'électrons (m _s) et a les valeurs +1/2 et -1/2. Ainsi, 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 seuls 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 vaut 1 car les électrons résident dans une orbitale ap. m _l vaut -1,0 et +1. Par conséquent, il existe 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.

«L'agencement d'électrons le plus stable dans les sous-couches (orbitales dégénérées) est celui avec le plus grand nombre de spins parallèles. Ils ont la multiplicité maximale."

Selon cela, chaque sous-couche se remplira d'un électron en spin 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 interactions électron-nucléaire les plus élevées.

Quelle est la différence entre le principe d'exclusion de Pauli et la règle de Hund?

• Le principe d'exclusion de Pauli concerne les nombres quantiques d'un atome. La règle de Hund concerne la façon dont les électrons sont remplis jusqu'aux orbitales d'un atome.

• Le principe d'exclusion de Pauli dit de n'avoir que deux électrons par orbitale. Et la règle de Hund dit que seulement après avoir rempli un électron sur chaque orbitale, l'appariement d'électrons se produira.

• Le principe d'exclusion de Pauli décrit comment les électrons des mêmes orbitales ont des spins opposés. Cela peut être utilisé pour expliquer la règle de Hund.