Hund kuralı

Ne zaman uygulanır

Kural aynı alt kabuktaki eşenerjili orbitaller için geçerlidir; örneğin serbest atomdaki üç p orbitali.

Hangi alt kabuğun önce dolacağını Hund belirlemez. Bu, orbital enerjileri ve Aufbau yaklaşımıyla ilgilidir.

p², p³ ve p⁴ örnekleri

p² için iki elektron iki farklı p orbitaline paralel spinlerle yerleşir: ↑ ↑ _. p³ için ↑ ↑ ↑.

p⁴ durumunda her orbital bir elektron aldıktan sonra dördüncü elektron eşleşir: ↑↓ ↑ ↑.

Pauli ile farkı

Pauli ilkesi bir orbitalde en fazla iki elektron bulunabileceğini ve spinlerinin zıt olması gerektiğini söyler.

Hund ise farklı eşenerjili orbitallerin tek tek dolmasını açıklar. Bir diyagram Pauli'ye uygun olup Hund'a göre temel durum olmayabilir.

Enerji neden azalır

'Elektronlar birbirini iter, bu yüzden ayrı durur' açıklaması yetersizdir. Daha doğru açıklama antisimetri, exchange interaction ve uzaysal dalga fonksiyonunun spinle birlikte davranmasına dayanır.

Paralel spinli elektronların farklı orbitallerde bulunması exchange stabilization ile toplam enerjiyi düşürebilir.

Manyetizma

Eşleşmemiş elektronlar net spin manyetik momenti oluşturur ve paramanyetizmaya katkı verir.

N atomunda 2p³ üç eşleşmemiş elektron taşırken Ne 2p⁶ durumunda eşleşmemiş elektron yoktur.

d alt kabuğu

Aynı mantık beş eşenerjili d orbitali için de geçerlidir. Serbest iyon d⁵ düzeni eşleşmeden önce beş eşleşmemiş elektron verebilir.

Komplekslerde ligand alanı d orbitallerini ayırır; bu durumda Hund kuralı, pairing energy ve Δ ile birlikte değerlendirilir.

Kuralın sınırı

Hund, belirli bir eşenerjili orbital kümesindeki en düşük enerjili dağılım için kullanışlı bir kuraldır.

Gerçek temel durum many-electron Hamiltonian'dan doğar; Hund bunun pratik ve güçlü bir özetidir.

Çözümlü örnek