Pauli Uitsluiting Principe Definitie

Het Pauli-uitsluitingsprincipe stelt geen twee elektronen (of andere fermionen) kunnen dezelfde identieke kwantummechanische toestand hebben atoom of molecuul. Met andere woorden, geen enkel paar elektronen in een atoom kan dezelfde elektronica hebben Kwantumgetallen n, l, m_l, en M_s. Een andere manier om het uitsluitingsprincipe van Pauli te vermelden, is door te zeggen dat de totale golffunctie voor twee identieke fermionen antisymmetrisch is als de deeltjes worden uitgewisseld.

Het principe werd in 1925 door de Oostenrijkse natuurkundige Wolfgang Pauli voorgesteld om het gedrag van elektronen te beschrijven. In 1940 breidde hij het principe uit tot alle fermionen in de spinstatistiekstelling. Bosonen, deeltjes met een integer spin, volgen het uitsluitingsprincipe niet. Dus identieke bosonen kunnen dezelfde kwantumtoestand innemen (bijvoorbeeld fotonen in lasers). Het Pauli-uitsluitingsprincipe is alleen van toepassing op deeltjes met een spin met een half geheel getal.

In de chemie wordt het Pauli-uitsluitingsprincipe gebruikt om de elektronenschilstructuur van atomen te bepalen. Het helpt te voorspellen welke atomen elektronen zullen delen en zullen deelnemen aan chemische bindingen.

Elektronen die zich in dezelfde baan bevinden, hebben een identiek eerste drie kwantumgetal. De 2 elektronen in de schaal van een heliumatoom bevinden zich bijvoorbeeld in de 1s-subschaal met n = 1, l = 0 en m_l = 0. Hun draaimomenten kunnen niet identiek zijn, dus één is m_s = -1/2 en de andere is m_s = +1/2. Visueel tekenen we dit als een subshell met 1 "up" elektron en 1 "down" elektron.

Als gevolg hiervan kan de 1s-subschaal slechts twee elektronen hebben, die tegenovergestelde spins hebben. Waterstof wordt afgebeeld met een 1s-subschaal met 1 "up" -elektron (1s¹). Een heliumatoom heeft 1 "up" en 1 "down" elektron (1s²). Als we verder gaan met lithium, heb je de heliumkern (1s²) en dan nog een "omhoog" elektron dat 2s is¹. Op deze manier, de elektronenconfiguratie van de orbitalen is geschreven.