Forskjellen mellom Aufbau prinsipp og hundens regel

Hovedforskjell - Aufbau Prinsipp vs Hundens regel

Utviklingen av atomstrukturen begynte med Daltons moderne atomteori. Det erklærte at alt materie er laget av atomer og atomer ikke kan deles videre i mindre partikler. Imidlertid ble det senere funnet at atomet kan videre deles inn i subatomiske partikler etter oppdagelsen av elektronen ved J.J. Thompson, kjennelsen av kjernen av Rutherford og begrepet elektronorbitaler av Niels Bohr. Strukturen av atom som aksepteres for tiden, inneholder detaljer om elektronskaller, subshells og orbitaler. Måten elektroner fylle inn i disse skjellene og orbitaler kan beskrives ved hjelp av Aufbau-prinsippet og Hundens regel. Hovedforskjellen mellom Aufbau Principle og Hunds Rule er det Aufbau-prinsippet angir rekkefølgen der subshells er fylt med elektroner, mens Hunds regel angir rekkefølgen der orbitaler av subshells er fylt elektroner.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er Aufbau-prinsippet
      - Teori, Forklaring med eksempler
2. Hva er Hunds Rule
      - Teori, Forklaring med eksempler
3. Hva er likhetene mellom Aufbau-prinsippet og hundens regel
      - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom Aufbau-prinsippet og hundens regel
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbegreper: Atom, Aufbau Princip, Elektron, Hunds Rule, Orbital

Hva er Aufbau-prinsippet

Aufbau-prinsippet sier at rekkefølgen på fylling av elektroner i subshells av et atom skjer fra det laveste energinivå til det høyeste energinivået. Med andre ord, når elektroner fylles i orbitaler av et atom, fyller elektronene først orbitaler som er på lavest energinivå før de fyller høye energinivåer.  

Generelt øker energien i størrelsesorden 1 < 2 < 3 < 4 in the shell level and s < p < d < f in orbital level. For example, an s, p, d or f orbital in the 2^nd skallet skal alltid ha lavere energi enn 3-tallet^rd skall. Men ifølge Aufbau-prinsippet er elektroner noen ganger fylt inn i disse orbitaler med unntak. For eksempel har 4-tallsbanen lav energi enn den for 3d-omløpet, selv om subshell 3 kommer før subshell 4. Her er rekkefølgen på å fylle elektroner i orbitaler forskjellig fra den forventede rekkefølge.

Forventet bestilling

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

Faktisk ordre

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

Imidlertid er det vanskelig å huske energinivåene til hver orbitale en etter en. Derfor kan vi bruke følgende diagram for å bestemme energinivåene enkelt.

Figur 1: Orden av energinivåene til orbitaler

Ovennevnte bilde viser et diagram for bestemmelse av energinivå. Her kan vi få orden på orbitaler ved å følge pilens bane. Etter hvert pilhode, start med neste pil. På denne måten er det lett å oppnå energinivåene.

Hva er Hunds Rule

Hunds regel forklarer rekkefølgen av elektronene som fyller i orbitaler av subshells. Subshells består av orbitaler. Antall orbitaler som er til stede i ett underhell, er forskjellig fra ett underhul til et annet. For eksempel har s subshell bare en s-orbital, p subshell har 3 p-orbitaler, og d subshell består av 5 d-orbitaler. Dermed bør det være en orden å fylle disse orbitaler med elektroner. Ellers blir disse atomene ustabile.

Ett orbital kan holde maksimalt 2 elektroner. I henhold til Hunds regel, er hver orbital i samme subshell først engang opptatt av elektroner før de parrer. Dette betyr at elektroner først fylles som uparmade elektroner og deretter kobles. Derfor, når elektroner overføres til orbitaler, følges denne regelen. Dette skyldes at hvis det er orbitaler med elektronpar og tomme orbitaler i samme subshell, er det en ustabil konfigurasjon da elektroner er negativt ladet og avstøter hverandre når de er i samme omgang. Derfor har elektroner en tendens til å ordne på en slik måte at frastøtning blant elektroner minimeres.

Figur 2: Elektroner som besitter orbitaler

Videre forklarer denne regelen at elektroner er fylt til orbitaler på en slik måte at de samsvarer med deres "spin". Med andre ord, elektroner i enkeltbesatte orbitaler av samme underskall har samme spinn. Når disse elektronene er paret, har to elektroner motsatt spinn for å minimere avstøtningen mellom dem. En elektron av elektronparet "spin-up" mens den andre elektronen "spin-down".

Figur 3: Spinn av elektroner i orbitaler

Hvis en orbital er opptatt, kan den elektronen enten "spin-up" eller "spin-down". Men når den elektronen er paret, skal den andre elektronen ha motsatt spinn fra denne elektronen. På denne måten reduseres avstengningen.  

Likheter mellom Aufbau prinsipp og hundens regel

• Både Aufbau-prinsippet og Hundens regel angir rekkefølgen der energinivåer av et atom er fylt med elektroner.

Forskjellen mellom Aufbau prinsipp og hundens regel

Definisjon

Aufbau prinsipp: Aufbau-prinsippet forklarer rekkefølgen der subshells av et atom er fylt med elektroner.  

Hundens regel: Hunds regel forklarer rekkefølgen der orbitaler av subshells er fylt elektroner.

Teori

Aufbau prinsipp:  Ifølge Aufbau-prinsippet er subshells fylt fra det laveste energinivået til det høyeste energinivået.

Hundens regel: Ifølge Hunds regel, er orbitaler først engang okkupert av elektroner, da blir de parret i henhold til deres spinn.

Energinivåer

Aufbau prinsipp: Aufbau-prinsippet beskriver hvordan elektroner fyller subshells.

Hundens regel: Hunds regel beskriver hvordan elektroner fyller orbitaler av subshells.

repulsions

Aufbau prinsipp: Aufbau-prinsippet beskriver ikke minimalisering av frastøtninger mellom elektroner.

Hundens regel: Hunds regel angir hvordan elektroner er fylt på en måte for å minimere avstøtningene mellom elektroner.

Konklusjon

Både Aufbau-prinsippet og Hunds regel er svært viktig for å utvikle atomstrukturen til et bestemt atom. Hvis antall elektroner er kjent for et bestemt atom, så kan vi bestemme mønsteret som disse elektronene er arrangert i det atomet ved bruk av de ovennevnte teorier. Hovedforskjellen mellom Aufbau-prinsippet og Hundens regel er at Aufbau-prinsippet angir rekkefølgen der subshells er fylt med elektroner, mens Hunds regel indikerer måten elektronene fyller orbitalene i underhalene på.

referanser:

1. "Aufbau-prinsippet." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 21. juli 2017. Web. Tilgjengelig her. 2. august 2017. 
2. "Hundens regler". Kjemi LibreTexts. Libretexts, 21. juli 2016. Web. Tilgjengelig her. 2. august 2017. 

Bilde Courtesy:

1. "Klechkovski-regelen" Av Bono ~ commonswiki antatt (basert på copyrightkrav) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Orbital diagram nitrogen - Hunds Rule" Por CK-12 Foundation (raster), Adrignola (vektor) - Fil: High School Chemistry.pdf, side 325 (Domínio público) via Commons Wikimedia
3. "Hundens regel" Av CK-12 Foundation (raster), Adrignola (vektor) - Fil: High School Chemistry.pdf, side 323, (Public Domain) via Commons Wikimedia