Hva er Pauli-ekskluderingsprinsippet?

Med anvendelser innen kjemi og kvantemekanikk, handler Pauli-eksklusjonsprinsippet om plassering av elektroner i et atom. Prinsippet sier at hvert elektron i et atom må ha unike kvantetall. Kvantetall indikerer underskallet og størrelsen, plasseringen og energinivået til orbitaler som elektronene kan finnes i, i tillegg til spinnet til hvert elektron.

I et atom går elektronene i bane rundt kjernen. Områdene der spesifikke elektroner okkuperer rom kalles orbitaler, og orbitaler er gruppert sammen i underskall. Antall elektroner i en gitt orbital eller underhylle er diktert av påbudene til Pauli-eksklusjonsprinsippet som sier at ingen to elektroner kan ha identiske kvantetall. Det er fire kvantetall for elektroner som sammen oppgir elektronens generelle beliggenhet i et gitt atom. Kvantetallene kalles rektor, azimuthal, magnet og spinn.

Prinsippkvantallet indikerer energinivået og størrelsen på en gitt orbital. Energi øker når elektronbunnene flytter far bort fra kjernen. Dette kvantetallet er indikert med et heltall. Når vitenskapsmannen noterer et elektrons posisjon i et atom, er det kvante antallet det første som er skrevet.

De azimutale og magnetiske kvantetallene gir informasjon om underhallen til en orbital. Indikerer den faktiske subshell, dikterer azimuthalen informasjon om denne subshell. Magnetet bestemmer hvor mange orbitaler som er i et gitt underhylle og indikerer i hvilke av disse orbitalene elektronet befinner seg. Selv om det azimutale tallet kan angis med et tall, er den vitenskapelige notasjonen for det skrevet som en bokstav: s, p, d eller f. Det magnetiske kvantetallet er angitt med et superskriptnummer i vitenskapelig notasjon, men er oppført som enten null, eller som et positivt eller negativt tall på annen måte.

Spinnet til et elektron kan enten være medurs eller mot klokken. Pauli-ekskluderingsprinsippet dikterer at hvert elektron i en bane må snurre seg i en annen retning. Siden det bare er to alternativer, kan bare to elektroner okkupere den samme kretsløpet og forbli unike. Spins er betegnet med en positiv eller negativ " _1/2 " eller med piler som peker opp eller ned.

Pauli-ekskluderingsprinsippet tjener som grunnlag for å forklare binding mellom atomer, så vel som vitenskapelige regler og fenomener. Den har applikasjoner i Hunds regel og bandteori. I tillegg hjelper det å bestemme når og hvordan stjerner kollapser i den hvite dverg- og nøytronstjernetrinnene i deres eksistens.