Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de theorie dat elektronen binnen een subniveau liever hun eigen orbitaal bezetten?

De theorie die elektronen beschrijft die liever hun eigen orbitalen binnen een sublief bezetten, wordt Hund's Rule genoemd .

Hier is een uitsplitsing:

* Hund's Rule: In deze regel staat dat binnen een subshell (zoals P of D), elektronen elk orbitaal binnen die subshell individueel zullen bezetten voordat ze in een enkele orbitaal worden verdubbeld. Dit komt omdat elektronen negatief zijn geladen en elkaar afstoten.

* orbitalen: Dit zijn ruimte van ruimte rond de kern waar een grote kans is om een ​​elektron te vinden. Elk orbitaal kan maximaal twee elektronen bevatten.

* Subshell: Een groep orbitalen met hetzelfde energieniveau en vorm. De P -subshell heeft bijvoorbeeld drie orbitalen (PX, PY, PZ), die elk twee elektronen kunnen bevatten.

Waarom komt de regel van Hund voor?

* Minimalisatie van elektron-elektronenafstoting: Elektronen zijn negatief geladen en afstoten elkaar. Door afzonderlijke orbitalen binnen een subshell te bezetten, kunnen elektronen de afstand tussen hen maximaliseren, waardoor hun elektrostatische afstoting wordt verminderd.

* Maximalisatie van spin -multipliciteit: Elektronen hebben een eigenschap die spin wordt genoemd, die kan worden gespeeld of omlaag kan draaien. De regel van Hund dicteert dat elektronen orbitalen met dezelfde draai zullen bezetten voordat ze worden gekoppeld aan tegengestelde spins. Dit leidt tot een toestand met een hogere spin -multipliciteit (meer ongepaarde elektronen), die over het algemeen stabieler is.

Voorbeeld:

Overweeg het stikstofatoom, dat 7 elektronen heeft. De elektronische configuratie is 1S² 2S² 2P³. De 2P -subshell heeft drie orbitalen. Volgens de heerschappij van Hund zullen de drie elektronen in de 2P -subschaal elk van de drie orbitalen afzonderlijk bezetten, met parallelle spins, voordat ze in een orbitaal worden verdubbeld.

Deze regel is fundamenteel in het begrijpen van het gedrag van atomen en hun interacties. Het helpt ons de elektronische configuratie van atomen te voorspellen, hun reactiviteit te begrijpen en de eigenschappen van moleculen uit te leggen.