Principiul de Excluziune al Lui Pauli

Principiul de excluziune al lui Pauli

Explicarea asezarii electronilor in atom cu ajutorul acestor numere cuantice poarta numele de principiul de excluziune al lui Pauli. Acest principiu spune ca, in acelasi atom, nu pot exista doi electroni care sa ocupe exact aceleasi stari cuantice. Cu alte cuvinte, fiecare electron al unui atom poseda un set unic de numere cuantice. Acest lucru impune o limita a numarului de electroni ce pot ocupa orice orbital, substrat sau strat.

Notatia spectroscopica

O metoda practica si des intalnita de descriere a acestui aranjament consta in scrierea electronilor in functie de straturile si substraturile ocupate; aceasta conventie porta numele de notatia spectroscopica. Sub aceasta notatie, numarul stratului este un numar intreg pozitiv, substratul este o litera (s, p, d, f), iar numarul total de electroni dintr-un substrat (toti orbitalii si spinii inclusi) este reprezentat printr-un indice superior.

2 Structura atomului de Hidrogen

Fig.2.1 Aranjamentul electronic al atomului de hidrogen.

Cu nucleul format dintr-un singur proton, este suficient un electron pentru ca atomul sa atinga echilibrul electrostatic (sarcina electrica pozitiva a protonului este in echilibru cu sarcina electrica negativa a electronului). Acest electron ocupa stratul cel mai de jos (n=1), primul substrat (l=1), in singurul orbital (orientarea spatiala) al acelui substrat (m1=0) ), cu un spin de 1/2. Folosind notatia spectroscopica, hidrogenul, avand doar un singur electron in stratul inferior, se poate descrie prin notatia 1s1.

3 Structura atomului de Heliu

Fig.3.1 Structura atomului de Heliu

Nucleul unui atom de heliu are in compozitia sa doi protoni, iar acest lucru necesita existenta a doi electroni pentru a echilibra sarcina electrica totala a atomului. Din moment ce ambii electroni, unul cu spin 1/2, celalalt cu spin -1/2, ,,incap" pe un singur orbital, configuratia atomului de Heliu nu necesita substraturi sau straturi suplimentare pentru cel de al doilea electron.