Configurazioni elettroniche

La configurazione elettronica di un atomo rappresenta la distribuzione degli elettroni tra i suoi orbitali atomici. Il principio di esclusione di Pauli, la regola di Hund della massima molteplicità e il principio di Aufbau possono essere estesi per prevedere la configurazione elettronica di qualsiasi elemento.

Il principio di Aufbau afferma che nello stato fondamentale, gli orbitali atomici si riempiono in ordine crescente di energia. Le energie relative degli orbitali atomici sono razionalizzate dalle interazioni di Coulomb, dall'effetto schermante e dalla penetrazione orbitale.

Si consideri la configurazione elettronica del carbonio, un elemento con numero atomico sei e quindi neutro con sei elettroni. L'orbitale1 s, che ha l'energia più bassa, viene riempito per primo.

Secondo il principio di esclusione di Pauli, non ci sono due elettroni in un atomo che possono avere lo stesso insieme di quattro numeri quantici. Poiché gli elettroni nello stesso orbitale hanno gli stessi numeri quantici principali, azimutali e magnetici, devono avere numeri quantici di spin diversi.

Poiché il numero quantico di spin ha solo due valori possibili, un orbitale può ospitare solo due elettroni, con