Unterschied zwischen Aufbauprinzip und Hunderegel - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen Aufbauprinzip und Hunderegel

Hauptunterschied - Aufbauprinzip vs. Hund-Regel

Die Entwicklung der Atomstruktur begann mit Daltons moderner Atomtheorie. Darin heißt es, dass alle Materie aus Atomen besteht und die Atome nicht weiter in kleinere Teilchen unterteilt werden können. Es wurde jedoch später gefunden, dass das Atom nach der Entdeckung des Elektrons durch J.J. Thompson, die Entdeckung des Kerns durch Rutherford und das Konzept der Elektronenorbitale von Niels Bohr. Die Struktur des Atoms, die gegenwärtig akzeptiert wird, enthält Details zu Elektronenhüllen, Subschalen und Orbitalen. Die Art und Weise, wie sich Elektronen in diese Schalen und Orbitale füllen, lässt sich mit dem Aufbau-Prinzip und der Hund-Regel beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen Aufbauprinzip und Hund-Regel ist Das Aufbauprinzip gibt die Reihenfolge an, in der die Subschalen mit Elektronen gefüllt sind, während die Hund-Regel die Reihenfolge angibt, in der die Orbitale der Subschalen Elektronen füllen.

Wichtige Bereiche

1. Was ist das Aufbauprinzip?
      - Theorie, Erklärung mit Beispielen
2. Was ist Hund-Regel?
      - Theorie, Erklärung mit Beispielen
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen dem Aufbauprinzip und der Hund-Regel?
      - Überblick über gemeinsame Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen dem Aufbauprinzip und der Hund-Regel?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Atom, Aufbauprinzip, Elektron, Hunderegel, Orbital


Was ist das Aufbauprinzip?

Das Prinzip des Aufbaus besagt, dass die Reihenfolge des Einfüllens von Elektronen in Subschalen eines Atoms vom niedrigsten Energieniveau bis zum höchsten Energieniveau erfolgt. Mit anderen Worten, wenn Elektronen in die Orbitale eines Atoms gefüllt werden, füllen die Elektronen zuerst die Orbitale, die sich auf dem niedrigsten Energieniveau befinden, bevor sie die hohen Energieniveaus füllen.

Im Allgemeinen steigt die Energie in der Größenordnung von 1 <2 <3 <4 in der Schalenebene und s <p <d <f in der Orbitebene. Zum Beispiel ein s, p, d oder f Orbital in der 2nd Schale sollte immer eine niedrigere Energie als die der 3 habenrd Schale. Aber nach dem Aufbau-Prinzip werden Elektronen mit Ausnahme in diese Orbitale gefüllt. Beispielsweise hat das 4s-Orbital eine niedrigere Energie als die des 3d-Orbitals, obwohl die Subschale 3 vor der Subschale 4 liegt. Hier unterscheidet sich die Reihenfolge des Einfüllens von Elektronen in Orbitale von der erwarteten Reihenfolge.

Erwartete Bestellung

1s <2s <3s <3p <3d <4s <4p <4d <5s…

Tatsächliche Bestellung

1s <2s <3s <3p < 4s <3d <4p < 5s <4d…

Es ist jedoch schwierig, sich die Energieniveaus jedes Orbitals einzeln zu merken. Daher können wir das folgende Diagramm verwenden, um die Energieniveaus einfach zu bestimmen.


Abbildung 1: Reihenfolge der Energieniveaus von Orbitalen

Das obige Bild zeigt ein Diagramm zur Bestimmung der Energieniveaus. Hier können wir die Reihenfolge der Orbitale ermitteln, indem wir dem Pfad der Pfeile folgen. Beginnen Sie nach jedem Pfeil mit dem nächsten Pfeil. Auf diese Weise können die Energieniveaus einfach ermittelt werden.

Was ist Hund-Regel?

Die Hund-Regel erklärt die Reihenfolge der Elektronen, die sich in die Orbitale der Subschalen füllen. Subshells bestehen aus Orbitalen. Die Anzahl der in einer Subshell vorhandenen Orbitale unterscheidet sich von einer zur anderen. Zum Beispiel hat s Subshell nur ein s-Orbital, p Subshell hat 3 p-Orbitale und d Subshell besteht aus 5 d-Orbitalen. Daher sollte es eine Reihenfolge geben, in der diese Orbitale mit Elektronen gefüllt werden. Andernfalls werden diese Atome instabil.

Ein Orbital kann maximal 2 Elektronen aufnehmen. Nach Hunds Regel wird jedes Orbital in derselben Subshell zuerst einzeln mit Elektronen besetzt, bevor sie sich paaren. Das heißt, Elektronen werden zuerst als ungepaarte Elektronen gefüllt und dann gekoppelt. Daher wird bei der Zuordnung von Elektronen zu Orbitalen diese Regel befolgt. Dies liegt daran, dass Orbitale mit Elektronenpaaren und leeren Orbitalen in derselben Subschale eine instabile Konfiguration darstellen, da Elektronen negativ geladen sind und sich abstoßen, wenn sie sich im selben Orbital befinden. Daher neigen Elektronen dazu, sich so anzuordnen, dass die Abstoßung zwischen Elektronen minimiert wird.


Abbildung 2: Elektronen besetzen Orbitale

Außerdem erklärt diese Regel, dass Elektronen zu Orbitalen gefüllt werden, um ihrem „Spin“ zu entsprechen. Mit anderen Worten, Elektronen in einzeln besetzten Orbitalen der gleichen Subschale haben den gleichen Spin. Wenn diese Elektronen gepaart sind, haben zwei Elektronen entgegengesetzte Drehungen, um die Abstoßung zwischen ihnen zu minimieren. Ein Elektron des Elektronenpaares "Spin-up", das andere Elektron "Spin-Down".


Abbildung 3: Spin von Elektronen in Orbitalen

Wenn ein Orbital einzeln besetzt ist, kann dieses Elektron entweder „Spin-Up“ oder „Spin-Down“ sein. Wenn jedoch dieses Elektron gepaart ist, sollte das andere Elektron den entgegengesetzten Spin von diesem Elektron haben. Auf diese Weise wird die Abstoßung minimiert.

Ähnlichkeiten zwischen Aufbauprinzip und Hunderegel

  • Sowohl das Aufbauprinzip als auch die Hund-Regel geben die Reihenfolge an, in der die Energieniveaus eines Atoms mit Elektronen gefüllt sind.

Unterschied zwischen Aufbauprinzip und Hunderegel

Definition

Aufbauprinzip: Das Aufbauprinzip erklärt die Reihenfolge, in der die Unterschalen eines Atoms mit Elektronen gefüllt sind.

Hundericht: Die Hund-Regel erklärt die Reihenfolge, in der Orbitale von Subschalen gefüllte Elektronen sind.

Theorie

Aufbauprinzip: Nach dem Aufbau-Prinzip werden Subshells vom niedrigsten Energieniveau bis zum höchsten Energieniveau gefüllt.

Hundericht: Nach der Hund'schen Regel werden Orbitale zuerst einzeln von Elektronen besetzt und dann nach ihren Drehzahlen gepaart.

Energieniveaus

Aufbauprinzip: Das Aufbauprinzip beschreibt die Art und Weise, wie Elektronen Subschalen füllen.

Hundericht: Die Hund-Regel beschreibt, wie Elektronen Orbitale von Subschalen füllen.

Abstoßungen

Aufbauprinzip: Das Aufbauprinzip beschreibt nicht die Minimierung von Abstoßungen zwischen Elektronen.

Hundericht: Die Hund-Regel gibt an, wie Elektronen gefüllt werden, um die Abstoßung zwischen Elektronen zu minimieren.

Fazit

Sowohl das Aufbauprinzip als auch die Hund-Regel sind sehr wichtig für die Entwicklung der Atomstruktur eines bestimmten Atoms. Wenn die Anzahl der Elektronen für ein bestimmtes Atom bekannt ist, können wir das Muster bestimmen, in dem diese Elektronen in diesem Atom angeordnet sind, unter Verwendung der obigen Theorien. Der Hauptunterschied zwischen dem Aufbauprinzip und der Hund'schen Regel besteht darin, dass das Aufbauprinzip die Reihenfolge angibt, in der die Subschalen mit Elektronen gefüllt sind, während die Hund'sche Regel angibt, wie Elektronen die Orbitale in den Subschalen füllen.

Verweise:

1. "Aufbauprinzip". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 21. Juli 2017. Web.