O que são a regra de Hund, o princípio de exclusão de Pauli e o princípio de Aufbau? Como eles são diferentes? Como eles estão relacionados?

Começarei explicando o que cada um significa e depois falaremos sobre como eles estão relacionados:

O princípio de Aufbau afirma que os orbitais de menor energia enchem antes dos orbitais de maior energia. Por exemplo, os orbitais no #n=1# o nível de energia será preenchido antes dos orbitais no #n=2# nível de energia.

Regra de Hund declara que, se houver 2 ou mais orbitais degenerados (ou seja, a mesma energia), um elétron entra em cada um até que todos estejam meio cheios antes de emparelhar . Você pode ter ouvido isso em relação à analogia de preencher assentos em um ônibus; todo mundo encontra seu próprio assento, e somente quando todos os assentos estão pela metade eles começam a sentar juntos.

O princípio de exclusão de Pauli estados que dois elétrons não podem ser identificados pelo mesmo conjunto de números quânticos. É por isso que temos o número quântico de spin, #m_s#, para garantir que dois elétrons no mesmo orbital tenham conjuntos exclusivos de números quânticos. Você também pode ouvir isso da forma que o dois elétrons em um orbital devem ter rotações opostas, que significa essencialmente a mesma coisa.

Como eles estão relacionados? Bem, você já deve ter adivinhado, mas juntos eles nos permitem trabalhar muito com configurações eletrônicas e diagramas de energia. Você pode não vê-lo diretamente, mas, ao trabalhar exemplos nesses dois tópicos e começar a pensar no motivo de fazer o que está fazendo, verá como esses três princípios são aplicados. Você também os verá novamente quando trabalhar com Teoria Orbital Molecular.

Espero que tenha ajudado 🙂