مبدأ أوفباو وقاعدة هوند

لنتذكر أن،المدارات الذرية لها طاقات مختلفة ويمكن أن تستوعب إلكترونين لكل منهما. يفرض مبدأ أوفباو توزيع الإلكترونات بين الأغلفة الفرعية للذرة،وقاعدة هوند للتعددية القصوى تشرح ملء المدارات في الأغلفة الفرعية. ينص مبدأ أوفباو على أنه في الحالة الأساسية،تملأ الإلكترونات المدارات الذرية من الأدنى إلى الأعلى طاقة لتحقيق التكوين الأقل طاقة.على الرغم من زيادة الطاقة بشكل عام مع زيادة رقم الغلاف،فإنّالاختراق الأكبر للمدارات s غالبًا ما يؤدي إلى أن تكون مدارات 4s و 5s ذات طاقات أقل من المدارات 4d و 5d،على التوالي. يمكن تذكر الترتيب باستخدام الرسوم البيانية مثل هذا،حيث مسار السهم يكشف عن تسلسل تعيين الإلكترونات للمدارات. لنضع في اعتبارنا كتابة تكوين الإلكترون للكربون و هو عنصر برقم ذري ستة.بالتأكيد،مدار 1s،الذي لديه أقل طاقة،يجب أن يمتلئ قبل المدار 2s. يمكن لكل مدار أن يحتوي على إلكترونين كحد أقصى. يدخل الإلكترون الخامس الي الغلاف الجزئي 2p.ولكن أي من المدارات الثلاثة التي تتكون من 2p يسكنها؟حسنا! المدارات،في أي غلاف فرعي،مفترض أن يكون متحلل،مما يعني أن لديهم نفس الطاقة. وهكذا،يمكن للإلكترون الخامس أن يدخل أيًا من الثلاث مدارات 2p المتحللة.ماذا عن الإلكترون السادس؟هل يدخل مدار 2p ذو الإلكترون أم واحد من مدارات 2p الشاغرة؟وفقًا لقاعدة Hund الخاصة بالتعددية القصوى،تحتل الإلكترونات المنفردة جميع مدارات طاقة معينة المستوى قبل بدء التزاوج،والإلكترونات غير المتزاوجة لا يمكن أن يكون لها دوران معاكس:يجب أن تكون دورانها متوازي. ومن ثم،بالنسبة للكربون،فإن الإلكترونين في 2p يجب أن تشغل مدارين مختلفين ويكون لها دوران متوازي. بهذه الطريقة،يمكن للإلكترونات أن تنتشر على مساحة أكبر.هذا يقلل من حماية بعضهم البعض،وبالتالي تقليل طاقة الذرة. بالنسبة للنيتروجين،كل من المدارات الثلاثة 2p مشغولة بالكترون مفرد. اما الأكسجين،عندما تكون المدارات 2p ممتلئة بالكترون مفرد،فإنّآخر إلكترون يجب أن يقترن مع إلكترون آخر في 2p.تحتوي الذرة على إلكترونين غير متزاوجين. التكوين الإلكتروني للنيون يكشف أن الغلاف الخارجي هو مملوء بسعته القصوى البالغة ثمانية إلكترونات. يحتوي النيون على إلكترونين،يُطلق عليهما الإلكترونان الأساسيان في الغلاف الداخلي،وثمانية إلكترونات،تسمى إلكترونات التكافؤ،في الغلاف الخارجي.