Nguyên lí Pauli và quy tắc Hund: phân biệt và ví dụ

Pauli quy định mỗi orbital chứa tối đa 2 electron có spin ngược nhau. Hund quy định electron ở trạng thái cơ bản được điền riêng vào các orbital cùng mức năng lượng với spin song song trước khi ghép đôi.

Giải thích

Pauli áp dụng cho giới hạn trong từng orbital; Hund giúp phân bố electron giữa các orbital suy biến của một phân lớp. Với ba orbital 2p, cần đặt một electron vào mỗi orbital trước khi đưa electron tiếp theo vào ghép đôi. Thứ tự điền vào mức năng lượng thấp trước thuộc nguyên lí vững bền, không phải một phát biểu thay thế cho Pauli hoặc Hund.

Ví dụ và ứng dụng

Nitrogen ở trạng thái cơ bản có cấu hình 1s² 2s² 2p³. Ba electron 2p được biểu diễn [↑] [↑] [↑], còn 1s và 2s đều [↑↓]. Oxygen có 2p⁴ nên có thể biểu diễn [↑↓] [↑] [↑]. Cách chọn orbital p ghép đôi trước là tương đương trong sơ đồ này; không bắt buộc một hộp có vị trí cố định.

Học đầy đủ trong bài Cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử.