Aufbau-periaate — n+l-sääntö

n+l-sääntö

Aufbau-kaavio esittää hyödyllisen järjestyksen neutraalin atomin rakentamiseen, mutta yksittäisen orbitaalin energia riippuu siitä, mitä muita elektroneja atomissa jo on. Kun d-alakuori alkaa täyttyä, varjostus, tunkeutuminen ja elektronien keskinäinen repulsio muuttavat 4s- ja 3d-tilojen suhteellista energiaa. Siksi on täysin johdonmukaista, että 4s täyttyy monissa neutraaleissa atomeissa ennen 3d:tä mutta siirtymämetallikationeissa 4s-elektronit poistuvat yleensä ensin. Täyttymisjärjestystä ja ionisaatiojärjestystä ei siis pidä käsitellä samana sääntönä.

Pauli ja Hund mukana

Miksi ei pidä sanoa, että 4s on aina energialtaan alempana kuin 3d?

4s ja 3d

Aufbau-periaate on käytännöllinen tapa rakentaa elektronikonfiguraatio sijoittamalla elektronit ensin pienemmän energian käytettävissä oleviin orbitaaleihin ja soveltamalla samalla Paulin ja Hundin sääntöjä. Menetelmä selittää paljon jaksollisuudesta, mutta orbitaalien energiajärjestys ei ole täysin muuttumaton.

Poikkeukset

Tavallinen järjestys 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p voidaan likimääräisesti muistaa n+l-säännöllä. Tasatilanteessa pienempi n tulee ensin. Kyse on heuristiikasta, ei luonnon peruslaista.

n+l-sääntö

Aufbau antaa energiajärjestyksen, Pauli orbitaalin enimmäismiehityksen ja Hund degeneroituneiden tilojen miehitystavan. Kaikki kolme tarvitaan käytännöllisen konfiguraation rakentamiseen.