Mielenkiintoista

Paulin poissulkemisperiaatteen määritelmä

Paulin poissulkemisperiaatteen määritelmä



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Paulin poissulkemisperiaatteessa todetaan, että kahdella elektronilla (tai muulla fermionilla) ei voi olla identtinen kvantmekaaninen tila samassa atomissa tai molekyylissä. Toisin sanoen, jollakin atomin elektroniparilla ei voi olla samat elektroniset kvanttiluvut n, l, ml, ja ms. Toinen tapa ilmoittaa Pauli-poissulkemisperiaate on sanoa, että kahden samanlaisen fermionin kokonaisaaltofunktio on epäsymmetrinen, jos hiukkaset vaihdetaan.

Itävaltalainen fyysikko Wolfgang Pauli ehdotti tätä periaatetta vuonna 1925 kuvaamaan elektronien käyttäytymistä. Vuonna 1940 hän laajensi periaatetta kaikkiin spin-tilastolauseen fermioneihin. Bosonit, jotka ovat hiukkasia, joilla on kokonaislukuinen spin, eivät noudata poissulkemisperiaatetta. Joten identtiset bosonit voivat käyttää samaa kvanttitilaa (esim. Fotonit laserissa). Pauli-poissulkemisperiaate koskee vain hiukkasia, joiden spin on puoli-kokonaisluku.

Paulin poissulkemisperiaate ja kemia

Kemiassa Paulin poissulkemisperiaatetta käytetään atomien elektronikuoren rakenteen määrittämiseen. Se auttaa ennustamaan, mitkä atomit jakavat elektroneja ja osallistuvat kemiallisiin sidoksiin.

Samalla kiertoradalla olevilla elektronilla on identtiset kolme ensimmäistä kvantilukua. Esimerkiksi, heliumiatomin kuoressa olevat 2 elektronia ovat 1s-subkellossa n = 1, l = 0 ja ml = 0. Heidän spin-momentit eivät voi olla identtiset, joten yksi on ms = -1/2 ja toinen on ms = +1/2. Visuaalisesti piirrämme tämän alaääninä, jossa on 1 "ylös" elektroni ja 1 "alas" elektroni.

Seurauksena, 1s-alakennossa voi olla vain kaksi elektronia, joilla on vastakkaiset spinnit. Vety on kuvattu siten, että sillä on 1s: n subhell 1 "ylös" -elektronilla (1s1). Heliiumatomilla on 1 "ylös" ja 1 "alas" elektroni (1 s2). Litiumia siirryttäessä sinulla on heliumydin (1s2) ja sitten vielä yksi "ylös" -elektroni, joka on 2s1. Tällä tavalla kirjoitetaan orbitaalien elektronikonfiguraatio.