Hund kuralı nedir

Question

Hund kuralını anlamakta biraz zorlanıyorum. Özellikle elektronların orbitallere yerleşiminde en yüksek spin çokluğunun ne anlama geldiğini tam kavrayamadım. Aynı enerji düzeyindeki orbitallerin önce tek tek elektronlarla dolması kısmı kafamı karıştırıyor.

Answer 1

Hund Kuralı Nedir?

Hund kuralı, çok elektronlu atomlarda elektronların orbitallere yerleşim sırasını belirleyen önemli bir kuraldır. Alman fizikçi Friedrich Hund tarafından ortaya atıldığı için bu ismi almıştır.

Hund Kuralının Temel İlkesi

Hund kuralının en yaygın ve önemli ifadesi şudur:

"Aynı enerji seviyesine sahip orbitallere (yani dejenere orbitallere) elektronlar yerleştirilirken, öncelikle elektronlar mümkün olan maksimum sayıda paralel spine sahip olacak şekilde dağılırlar."

Başka bir deyişle, elektronlar aynı alt kabuktaki orbitallere (örneğin, üç tane 2p orbitali) teker teker yerleşir ve ancak tüm orbitallere birer elektron yerleştikten sonra ikinci elektronlar eklenmeye başlar. Bu, elektronların birbirleriyle olan itme enerjisini en aza indirger ve atomu en kararlı hale getirir.

Hund Kuralını Anlamak

Bu kuralı bir örnekle açıklayalım:

• Bir atomun 2p alt kabuğuna üç elektron yerleşeceğini düşünelim. 2p alt kabuğunda üç orbital (2p_x, 2p_y, 2p_z) bulunur.
• Hund kuralına göre, bu üç elektron önce bu üç ayrı orbitale birer tane ve paralel spinli (hepsi +1/2 veya hepsi -1/2) olarak yerleşir.
• Ancak tüm orbitaller birer elektronla dolduktan sonra, dördüncü bir elektron gelirse, o zaman bir orbitaldeki elektronla zıt spinli olarak eşleşir.

Örnek: Karbon (C) Atomu

Karbon atomunun atom numarası 6'dır. Elektron dağılımı 1s² 2s² 2p² şeklindedir. 2p alt kabuğundaki iki elektronun yerleşimi Hund kuralına uygun olarak şöyledir:

• İki elektron, üç tane olan p orbitallerinden ikisine ayrı ayrı yerleşir.
• Bu iki elektronun spinleri birbirine paraleldir.
• Bu, atomun temel hal elektron konfigürasyonudur ve en kararlı durumu temsil eder.

Özet

• Hedef: Atomun en kararlı (en düşük enerjili) halde olmasını sağlamak.
• Kural: Elektronlar, dejenere orbitallere önce teker teker ve paralel spinli olarak yerleşir.
• Sonuç: Elektron-elektron itmesi minimize edilir ve manyetik özellikler etkilenir (bu yerleşim, atomun paramanyetik olmasını sağlar).

Hund kuralı, Auftbau prensibi ve Pauli Dışlama İlkesi ile birlikte atomların temel hal elektron konfigürasyonlarını belirlemede kullanılan temel kurallardan biridir.