Elektron Dizilimi, Pauli İlkesi ve Hund Kuralları
Merkezi alan yaklaşımında her elektron $(n, l, m_l, m_s)$ kuantum sayılarıyla bir spin-orbitale yerleşir. Pauli dışarlama ilkesi gereği iki elektron aynı dört kuantum sayısına sahip olamaz; bu yüzden bir $nl$ alt kabuğu en çok $2(2l+1)$ elektron alır. Alt kabuklar yaklaşık olarak Madelung kuralına göre dolar: önce $n+l$ küçük olan, eşitlikte $n$ küçük olan ($1s\,2s\,2p\,3s\,3p\,4s\,3d\,4p\,5s\,4d\,5p\,6s\,4f\,5d\,6p$).
Açık bir alt kabuğun taban durum terimi $^{2S+1}L_J$ Hund kurallarıyla bulunur:
(1) Toplam spin $S$ en büyük olmalı (elektronlar önce farklı orbitallere paralel spinle yerleşir). (2) Bu $S$ için toplam yörünge açısal momentumu $L$ en büyük olmalı. (3) Alt kabuk yarıdan az doluysa $J = |L - S|$, yarıdan çok doluysa $J = L + S$ olur.
Kurallar ne zaman bozulur?
Madelung sırası yalnızca yaklaşıktır: Cr ($3d^54s^1$), Cu ($3d^{10}4s^1$), Pd ($4d^{10}$) gibi elementlerde yarı dolu ya da tam dolu $d$ alt kabuğu daha kararlıdır. Hund kuralları da yalnızca LS (Russell–Saunders) çiftleniminin baskın olduğu taban durumlar için güvenilirdir; örneğin Ce'nin deneysel taban terimi $^1G_4$'tür, basit Hund tahmini bunu vermez.
Kontroller
Tablodaki bir elemente tıklayın ya da atom numarasını değiştirin.
Hesaplama
Bunu dene
1. C, N ve O için taban terimlerini bulun. Neden N'nin terimi bir $S$ terimidir?
Açıklama
2. Fe ($Z = 26$) ve Cr ($Z = 24$) için dizilim ve terimi okuyun. Cr'de Madelung kuralı neden bozuluyor?
Açıklama
3. "Kendin doldur" modunda $d$ alt kabuğuna 3 elektron yerleştirin: önce üçünü aynı kutuya koymaya çalışın, sonra iki kutuya ters spinle, en sonda üç kutuya paralel spinle. Her durumda $M_S$ ve $M_L$ ne oluyor?