Razlika med načelom Aufbau in Hundovim pravilom - Razlika Med

Razlika med načelom Aufbau in Hundovim pravilom

Glavna razlika - Aufbau princip proti Hundovemu pravilu

Razvoj atomske strukture se je začel z Daltonovo sodobno atomsko teorijo. Navedel je, da je vsa materija sestavljena iz atomov in atomov, ki jih ni mogoče nadalje deliti na manjše delce. Vendar pa je bilo kasneje ugotovljeno, da lahko atom še naprej delimo na subatomske delce po odkritju elektrona J.J. Thompson, odkritje jedra Rutherforda in koncept elektronskih orbitalov Nielsa Bohra. Struktura atoma, ki je trenutno sprejeta, vključuje podrobnosti o elektronskih lupinah, podlupinah in orbitalih. Način polnjenja elektronov v te lupine in orbitale je mogoče opisati z uporabo Aufbajevega načela in Hundovega pravila. Glavna razlika med načelom Aufbau in Hundovim pravilom je ta Aufbauov princip navaja zaporedje, v katerem so polžice napolnjene z elektroni, medtem ko Hundovo pravilo nakazuje vrstni red, v katerem so orbitale podlupin napolnjeni elektroni.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je Aufbau načelo
      - Teorija, Razlaga s primeri
2. Kaj je Hundovo pravilo
      - Teorija, Razlaga s primeri
3. Kakšne so podobnosti med Aufbaovim načelom in Hundovim pravilom
      - oris skupnih funkcij
4. Kakšna je razlika med načelom Aufbau in Hundovim pravilom
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: Atom, Aufbau princip, Electron, Hundovo pravilo, Orbital


Kaj je Aufbau načelo

Aufbau načelo navaja, da se vrstni red zapolnjevanja elektronov v podlupine atoma pojavlja od najnižje energetske ravni do najvišje energetske ravni. Z drugimi besedami, ko so elektroni zapolnjeni v orbitale atoma, elektroni najprej napolnijo orbitale, ki so v najnižji energetski ravni, preden zapolnijo visoke energetske nivoje.

Na splošno se energija v lupini poveča za 1 <2 <3 <4, v orbitalni pa s <p <d <f. Na primer, s, p, d ali f orbitalno v 2nd lupina mora imeti vedno nižjo energijo kot 3rd lupino. V skladu z Aufbaujevim načelom pa se elektroni včasih v te orbitale polnijo z izjemami. Na primer, orbital 4s ima nizko energijo kot tista v orbitalni 3d, čeprav je predzrnka 3 pred podslonom 4. Tukaj je vrstni red polnjenja elektronov v orbitale drugačen od pričakovanega reda.

Pričakovano naročilo

1s <2s <3s <3p <3d <4s <4p <4d <5s…

Dejanska vrstica

1s <2s <3s <3p < 4s <3d <4p < 5s <4d…

Vendar pa je težko zapomniti energijske ravni vsake orbite eno za drugo. Zato lahko z naslednjim diagramom enostavno določimo raven energije.


Slika 1: Vrstni red energetskih ravni orbitalov

Zgornja slika prikazuje diagram za določanje energetskih nivojev. Tukaj lahko dobimo vrstni red orbitalov tako, da sledimo poti puščic. Po vsaki glavi puščice začnite z naslednjo puščico. Na ta način je enostavno pridobiti energijsko raven.

Kaj je Hundovo pravilo

Hundovo pravilo pojasnjuje vrstni red elektronov, ki se polnijo v orbitale podlupin. Podlage so sestavljene iz orbital. Število orbital, ki so prisotne v eni podsahi, se razlikuje od ene do druge. Na primer, s podshell ima samo eno s-orbitalno, p podslato ima 3 p-orbitale in d podlupina je sestavljena iz 5 d-orbital. Tako bi moral obstajati vrstni red zapolnjevanja teh orbitalov z elektroni. V nasprotnem primeru postanejo ti atomi nestabilni.

Ena orbita lahko vsebuje največ 2 elektrona. V skladu s Hundovim pravilom je vsaka orbita v isti podsahi najprej posamično zasedena z elektroni, preden se združijo. To pomeni, da so elektroni najprej napolnjeni kot nesporen elektroni in nato povezani. Zato se pri dodeljevanju elektronov v orbitale upošteva to pravilo. To je zato, ker, če obstajajo orbitale z elektronskimi pari in praznimi orbitali v isti podlupini, je nestabilna konfiguracija, ker so elektroni negativno nabiti in se odbijajo, ko so v isti orbiti. Elektroni se zato razvrščajo tako, da se odboj med elektroni zmanjša.


Slika 2: Elektroni, ki zasedajo orbitale

Poleg tega to pravilo pojasnjuje, da so elektroni napolnjeni do orbitale tako, da se ujemajo z njihovim "spinom". Z drugimi besedami, elektroni v posamezno zasedenih orbitalih iste podlage imajo isti spin. Ko se ti elektroni pari, imata dva elektrona nasproti zavrteti, da bi zmanjšali odboj med njimi. En elektron parov elektronov "spin-up", medtem ko je drugi elektron "spin-down".


Slika 3: Spin elektronov v orbitalih

Če je orbitalna enota zasedena, je lahko ta elektronov bodisi »spin-up« ali »spin-down«. Vendar, ko je ta elektron združen, bi moral drugi elektron od tega elektrona imeti nasprotni spin. Na ta način se odboj zmanjša.

Podobnosti med načelom Aufbau in Hundovim pravilom

  • Tako Aufbauovo načelo kot Hundovo pravilo navajajo vrstni red, v katerem so energijske ravni atoma zapolnjene z elektroni.

Razlika med načelom Aufbau in Hundovim pravilom

Opredelitev

Načelo Aufbau: Aufbau načelo razlaga vrstni red, v katerem so podžetke atoma zapolnjene z elektroni.

Hundovo pravilo: Hundovo pravilo razlaga vrstni red, v katerem so orbitale podlupin napolnjeni elektroni.

Teorija

Načelo Aufbau: Po Aufbau principu se polizdelki napolnijo od najnižje energetske do najvišje energetske ravni.

Hundovo pravilo: V skladu s Hundovim pravilom so orbitale najprej posamično zasedeni elektroni, nato pa se združijo glede na njihove vrtljaje.

Ravni energije

Načelo Aufbau: Aufbau načelo opisuje način, kako elektroni zapolnijo spodnje školjke.

Hundovo pravilo: Hundovo pravilo opisuje, kako elektroni zapolnijo orbitale podlupin.

Repulsions

Načelo Aufbau: Aufbauov princip ne opisuje minimalizacije odbijanj med elektroni.

Hundovo pravilo: Hundovo pravilo nakazuje, kako so elektroni napolnjeni tako, da zmanjšajo odbojnosti med elektroni.

Zaključek

Tako Aufbau kot Hundovo pravilo sta zelo pomembna pri razvoju atomske strukture določenega atoma. Če je za določen atom znano število elektronov, potem lahko ugotovimo vzorec, da so ti elektroni razporejeni v tem atomu z uporabo zgornjih teorij. Glavna razlika med Aufbauovim načelom in Hundovim pravilom je, da Aufbauov princip navaja zaporedje, v katerem so polžice napolnjene z elektroni, medtem ko Hundovo pravilo kaže, kako elektroni zapolnjujejo orbitale v podlupinah.

Reference:

1. "Načelo Aufbau." Wikipedija. Fundacija Wikimedia, 21. julij 2017. Splet.