Vad är Pauli -uteslutningsprincipen?

Med applikationer inom kemi och kvantmekanik behandlar Pauli -uteslutningsprincipen placering av elektroner i en atom.Principen säger att varje elektron i en atom måste ha unika kvantantal.Kvantantal indikerar underskalet och storleken, placeringen och energinivån för orbitaler i vilka elektronerna kan hittas, liksom snurret för varje elektron.

I en atom, elektroner banar kärnan.De områden där specifika elektroner upptar utrymme kallas orbitalerna, och orbitaler grupperas i underskal.Antalet elektroner i en given orbital eller underskal dikteras av föreskrifterna för Pauli -uteslutningsprincipen som säger att inga två elektroner kan ha identiska kvantantal.Det finns fyra kvantantal för elektroner som tillsammans anger elektronerna allmänna plats i en given atom.Kvantnumren kallas Principal, Azimuthal, Magnetic och Spin.

Principkvantantalet indikerar energinivån och storleken på en given omlopp.Energi ökar när elektronorbitalerna flyttar far bort från kärnan.Detta kvantantal indikeras av ett heltal.När forskaren noterar positionen för en elektron i en atom är principkvanttalet det första skrivna.

Azimuthal och magnetiska kvantantal ger information om underskalet av en omlopp.Med tanke på det faktiska underskalet dikterar azimutalen information om den underskalet.Magneten bestämmer hur många orbitaler som finns i ett givet underskal och indikerar i vilka av dessa orbitaler elektronen ligger.Även om det azimutala antalet kan indikeras med en siffra, skrivs den vetenskapliga notationen för det som en bokstav: s, p, d eller f.Det magnetiska kvantantalet indikeras av ett superscript -siffror i vetenskaplig notation, men är listad som antingen noll eller ett positivt eller negativt nummer på annat sätt.

^{En elektrons snurr kan antingen vara medurs eller moturs.Pauli -uteslutningsprincipen dikterar att varje elektron i en orbital måste snurra i en annan riktning.Eftersom det bara finns två alternativ kan bara två elektroner uppta samma omlopp och förbli unika.Snurr betecknas med en positiv eller negativ} 1 _/ 2

eller med pilar som pekar upp eller ner.

Pauli -uteslutningsprincipen fungerar som grund för att förklara bindning mellan atomer, såväl som vetenskapliga regler och fenomen.Det har applikationer inom hunda regel och bandteori.Dessutom hjälper det att avgöra när och hur stjärnor kollapsar in i de vita dvärg- och neutronstjärnerna i deras existenser.