Kāds ir Aufbau princips?

Runas par elektronu konfigurāciju kā elektronu sadalījumu dažādās orbitālēs nav tālu no tā sauktā Aufbau principa - izņemot Pauļa izslēgšanas principu un Hunda likumu. Kur atoma pamatstāvoklī elektroni nonāk zemākajā enerģijas orbītā, un atlikušie elektroni atrodas pieaugošās enerģijas secībā.

Hipotētiski, atsaucoties uz Vikipēdiju, pats aufbau princips apgalvo, ka elektroni, kas riņķo ap vienu vai vairākiem atomiem, pirms aizpilda augstākos līmeņus, piepilda zemāko pieejamo enerģijas līmeni. Piemēram, 1s pirms 2s. Tādā veidā elektroni atomā, molekulā vai jonā sakrīt ar stabilāko elektronu konfigurāciju.

Aufbau ir vācu valodas lietvārds, kas nozīmē "konstrukcija". Aufbau principu dažreiz sauc par būvniecības principu vai Aufbau likumu. Saskaņā ar šo principu, atoma elektroni būs stabilā stāvoklī, ja tiem būs zema enerģija, savukārt elektroni atradīsies orbitālēs, kas apvienojas, veidojot apakškopu. Tādējādi elektroniem ir tendence aizņemt apakššūnas ar zemu enerģijas līmeni.

(Lasiet arī: Izpratne par fizikālajām un ķīmiskajām izmaiņām un piemēri)

Šo "konstruēšanas" tendenču detaļas tiek matemātiski izskaidrotas, ņemot vērā atomu orbitālās funkcijas. Elektronu uzvedību apraksta citi atomu fizikas principi, piemēram, Hunda likums un Poli aizlieguma princips.

Hunda noteikums apgalvo, ka pat tad, ja ir pieejamas vairākas vienas un tās pašas enerģijas orbitāles, elektroni aizpilda pirmo tukšo orbitālu, pirms atkārtoti izmanto citu elektronu aizņemtos. Bet, pamatojoties uz Pauli izslēgšanas principu, nosacījumu, lai elektroni aizpildītu vienu un to pašu orbītu, tiem jābūt atšķirīgiem elektronu griezieniem (-1/2 un 1/2).

Lai novērtētu protonu un neitronu konfigurāciju atomu kodolos, tiek izmantota viena Aufbau principa versija, kas pazīstama kā kodola apvalka modelis.

Sākotnējā stāvoklī orbitāles tiek aizpildītas enerģijas palielināšanas secībā, proti:

1s <2s <2p <3s <3p <4s <4d <4p <5s …….

Orbītas enerģijas var aprēķināt pēc (n + l) noteikuma. Ja orbitālēm ir vienāda vērtība (n + 1), tad vispirms tiks aizpildīta orbitāle ar zemāko n vērtību.