Правило Хунда
Правило Хунда объясняет, как электроны занимают орбитали одинаковой энергии: сначала они располагаются по одному на каждой орбитали и имеют одинаковые спины, а затем начинают образовывать пары.
Как применяется правило
Правило Хунда используют при составлении электронной конфигурации атома. Оно относится к орбиталям одного подуровня: к трём \(p\)-орбиталям, пяти \(d\)-орбиталям или семи \(f\)-орбиталям. В каждой атомной орбитали может находиться не более двух электронов, но сначала электроны распределяются по свободным орбиталям.
- Записать равноэнергетические орбитали в виде одинаковых клеток.
- Поместить по одному электрону в каждую клетку, направляя стрелки одинаково.
- После заполнения всех клеток начинать спаривание электронов.
На \(p\)-подуровне есть три равноэнергетические орбитали. Для трёх электронов правильное распределение: ↑ ↑ ↑. Каждый электрон занимает отдельную орбиталь. Запись ↑↓ ↑ — неверна, потому что спаривание началось до того, как были заняты все свободные орбитали.
Принцип наименьшей энергии определяет порядок заполнения подуровней: например, \(1s\), затем \(2s\), затем \(2p\). Правило Хунда действует внутри одного подуровня и определяет распределение электронов по его равноэнергетическим орбиталям.
Как распределятся четыре электрона на \(p\)-подуровне?
Зачем нужно правило Хунда
Такое распределение обычно соответствует более устойчивому состоянию атома: электроны дольше остаются неспаренными и занимают разные орбитали. Поэтому правило помогает правильно изображать орбитальные диаграммы и определять число неспаренных электронов. Например, у конфигурации \(p^3\) три неспаренных электрона, а у \(p^4\) — два.
Главное
- Равноэнергетические орбитали сначала заполняются по одной.
- Одиночные электроны на этих орбиталях имеют одинаковые направления спинов.
- Спаривание начинается только после занятия всех орбиталей подуровня.