泡利原理与洪特规则解读

泡利原理与洪特规则解读

泡利原理和洪特规则是描述原子中电子排布的两个重要规则。泡利原理限制了每个原子轨道中电子的数量，而洪特规则则解释了电子在等价轨道中的分布方式。本文将详细解读这两个规则的核心内容及其应用。

能量最低原则

在构建基态原子时，电子将尽可能地占领能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。

泡利不相容原理

泡利不相容原理又称泡利原理，不相容原理，是微观粒子运动的基本规律之一。其内容是：在一个原子轨道里，不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子，而这两个电子的自旋方向必须相反。

核外电子除了要以接近光速绕原子核高速运动外，还像地球一样绕自己的轴自旋。自旋是电子的内在属性。且自旋只有顺时针和逆时针两种方向。常用上下箭头（⬆️ 和 ⬇️）表示自旋相反的电子。

洪特规则

洪特规则的前提是对于基态原子来说。其内容包括：

1. 在等价轨道（指相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同
2. 在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同
3. 当同一能级各个轨道上的电子排布为全满、半满或全空时，可使体系能量最低

泡利原理核心思想

一个原子轨道里，最多2个电子。如果一个原子轨道里只有1个电子，自旋方向可以是顺时针或逆时针，但如果有2个电子，只能一个顺时针、一个逆时针方向。

洪特规则核心思想

电子不是完全填完一个轨道再去另一个轨道，它倾向于多吃多占。电子多吃多占的时候也不是没有章法，它用平行自旋的方式占领，这样是为了让原子能量降低。

例如，第2层的4个电子排布逻辑：

• 正确的是下方的排布轨道，电子会先填充完2s轨道，一共2个，然后剩下的2个电子去填充2p轨道，2p的轨道能量相同，这个时候电子会多吃多占，倾向于占领更多轨道，但是注意，2p轨道里的电子自旋方向相同。

如果再增加一个电子，轨道排布会如何？如果再增加一个呢？

以上，就是对泡利原理和洪特规则的解释。