Principio di esclusione di Pauli

Il principio di esclusione di Pauli è una ipotesi, attualmente non smentita, che smentisce la possibilità di esistenza di due elettroni con i medesimi numeri quantici nel contesto di un medesimo atomo. È noto che due, o più, elettroni non possono far parte di un atomo qualora essi condividano gli stessi numeri quantici ma, secondo le leggi della meccanica quantistica, allo stesso tempo devono possedere un diverso numero di spin.

Gli elettroni con spin uguale tendono a a respingersi poiché ad essi è associato un campo magnetico mentre gli elettroni con spin antiparallelo, dunque con un valore ms rispettivamente pari a +1/2 e -1/2, possono invece coesistere nel medesimo orbitale.

Per questa ragione, durante la configurazione elettronica, si riportano graficamente gli elettroni, all'interno degli orbitali, attraverso l'utilizzo di una coppia di frecce frecce orientate in senso opposto.

Atomi che soddifano il principio di esclusione di Pauli

Gli atomi che, nella loro configurazione elettronica, non possiedono sufficienti elettroni per riempire i sottolivelli energetici sono tutti soggetti al principio di esclusione di Pauli. Ad esempio, l'ossigeno, ha configurazione elettronica 1s2 2s2 2p4. Nel sottolivello 2p, un orbitale degenero è occupato da due elettroni che devono possedere spin antiparallelo.

Configurazione elettronica dell'ossigeno secondo il Principio di esclusione di Pauli
Corretta configurazione elettronica dell'ossigeno secondo il principio di esclusione di Pauli.

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