El Principio de Aufbau y la Regla de Hund

Recuerde que los orbitales atómicos tienen diferentes energías y pueden acomodar dos electrones cada uno. El principio de aufbau dicta la distribución de los electrones entre las subcapas del átomo, y la regla de Hund de máxima multiplicidad explica el llenado de los orbitales en las subcapas. El principio de aufbau establece que en el estado base, los electrones llenan los orbitales atómicos de menor a mayor energía para lograr la configuración de menor energía.Aunque la energía generalmente aumenta con el número de capas, la mayor penetración de los orbitales s a menudo lleva a que los orbitales de cuatro s y cinco s tengan energías más bajas que los orbitales de tres y cuatro d, respectivamente. El orden se puede recordar mediante diagramas. como este, donde el camino de la flecha revela la secuencia en la que los electrones están asignados a los orbitales.Considere escribir la configuración de los electrones para el carbono:un elemento con número atómico seis. Ciertamente, el orbital uno-s, que tiene la energía más baja, debe llenarse antes del orbital de dos s. Cada orbital puede contener un máximo de dos electrones.El quinto electrón entra en una subcapa de dos p. Pero, en cuál de los tres orbitales de dos p habita? Bien!Los orbitales en cualquier subcapa se presumen estar degenerados, lo que significa que tienen la misma energía. Por lo tanto, el quinto electrón puede entrar en cualquiera de los tres orbitales dos-p degenerados. Y el sexto electrón?Entra en el orbital dos-p con un electrón o en uno de los orbitales de dos p vacantes? Según la regla de Hund de máxima multiplicidad, los electrones ocupan individualmente todos los orbitales de un nivel de energía dada antes de que comiencen a emparejarse, y los electrones desapareados no puede tener giros opuestos:sus giros deben ser paralelos. Por tanto, para el carbono, los 2 electrones de dos p deben ocupar dos orbitales diferentes y tienen giros paralelos.De esta forma, los electrones pueden extenderse por un área más grande. Esto disminuye su protección mutua, minimizando así la energía del átomo. Para el nitrógeno, cada uno de los tres orbitales de dos p está ocupado individualmente.Para el oxígeno, una vez que los orbitales degenerados de dos p se llenan individualmente, el último electrón debe emparejarse con otro electrón de dos p. El átomo tiene dos electrones desapareados. La configuración electrónica del neón revela que la capa más externa se llena a su capacidad máxima de ocho electrones.El neón tiene dos electrones, llamados electrones centrales en la capa interior y ocho electrones, llamados electrones de valencia, en la capa más externa.