Ποια είναι η αρχή του αποκλεισμού Pauli;

Με εφαρμογές στη χημεία και την κβαντική μηχανική, η αρχή αποκλεισμού Pauli ασχολείται με την τοποθέτηση ηλεκτρονίων σε ένα άτομο.Η αρχή δηλώνει ότι κάθε ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο πρέπει να έχει μοναδικούς κβαντικούς αριθμούς.Οι αριθμοί των κβαντικών υποδεικνύουν την υποεπίπεδη και το μέγεθος, την τοποθέτηση και το επίπεδο ενέργειας των τροχιακών στα οποία μπορούν να βρεθούν τα ηλεκτρόνια, καθώς και η περιστροφή κάθε ηλεκτρονίου

σε ένα άτομο, τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται περιστασιακά τον πυρήνα.Οι περιοχές στις οποίες καταλαμβάνουν συγκεκριμένα ηλεκτρόνια ονομάζονται τροχιακά και τα τροχιακά ομαδοποιούνται σε υποβρύχια.Ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε ένα δεδομένο τροχιακό ή υποβρύχιο υπαγορεύεται από τις αρχές της αρχής του αποκλεισμού Pauli, η οποία λέει ότι κανένα ηλεκτρόνιο δεν μπορεί να έχει ταυτόσημους κβαντικούς αριθμούς.Υπάρχουν τέσσερις κβαντικοί αριθμοί για ηλεκτρόνια τα οποία, μαζί, δηλώνουν τη γενική θέση των ηλεκτρονίων σε ένα δεδομένο άτομο.Οι κβαντικοί αριθμοί ονομάζονται κύρια, αζιμουθιακή, μαγνητική και περιστροφή.

Ο αρχικός κβαντικός αριθμός υποδεικνύει το επίπεδο ενέργειας και το μέγεθος ενός δεδομένου τροχιακού.Η ενέργεια αυξάνεται καθώς τα τροχιακά ηλεκτρονίων μετακινούν τον πατέρα μακριά από τον πυρήνα.Αυτός ο κβαντικός αριθμός υποδεικνύεται από έναν ακέραιο.Όταν ο επιστήμονας παρατηρεί τη θέση ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο, ο αρχικός κβαντικός αριθμός είναι το πρώτο πράγμα που γράφτηκε.

Οι αζιμουθιακοί και μαγνητικοί κβαντικοί αριθμοί δίνουν πληροφορίες σχετικά με το υποβρύχιο ενός τροχιακού.Υποδεικνύοντας την πραγματική υποεπίπεδη, το αζιμουθιακό υπαγορεύει πληροφορίες σχετικά με αυτό το subshell.Το μαγνητικό καθορίζει πόσες τροχιακές είναι σε ένα δεδομένο υποσύνολο και υποδεικνύει σε ποια από αυτά τα τροχιακά κατοικεί το ηλεκτρόνιο.Παρόλο που ο αζιμουθιακός αριθμός μπορεί να υποδεικνύεται από έναν αριθμό, η επιστημονική σημείωση για αυτό γράφεται ως επιστολή: s, p, d ή f.Ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός υποδεικνύεται από έναν αριθμό SuperScript στην επιστημονική σημείωση, αλλά αναφέρεται είτε ως μηδέν είτε ως θετικός ή αρνητικός αριθμός διαφορετικά.

Η περιστροφή ενός ηλεκτρονίου μπορεί είτε να είναι δεξιόστροφα είτε αριστερόστροφα.Η αρχή του αποκλεισμού Pauli υπαγορεύει ότι κάθε ηλεκτρόνιο σε ένα τροχιακό πρέπει να περιστρέφεται προς μια διαφορετική κατεύθυνση.Δεδομένου ότι υπάρχουν μόνο δύο επιλογές, μόνο δύο ηλεκτρόνια μπορούν να καταλάβουν το ίδιο τροχιακό και να παραμείνουν μοναδικά.Οι περιστροφές υποδηλώνονται με θετικό ή αρνητικό ¹ / ₂ ή από βέλη που δείχνουν πάνω ή κάτω.

Η αρχή αποκλεισμού Pauli χρησιμεύει ως βάση για την εξήγηση της σύνδεσης μεταξύ των ατόμων, καθώς και των επιστημονικών κανόνων και φαινομένων.Έχει εφαρμογές στον κανόνα Hunds και τη θεωρία των συγκροτημάτων.Επιπλέον, βοηθά στον προσδιορισμό του πότε και πώς τα αστέρια καταρρέουν στο λευκό νάνο και στα στάδια αστέρων νετρονίων των υπαρχόντων τους.