Είναι δυνατόν να υπάρχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο στην πρώτη τροχιά και τριών δευτερολέπτων τροχιά;
Εδώ είναι γιατί:
* Η αρχή αποκλεισμού Pauli: Αυτή η αρχή αναφέρει ότι δεν υπάρχουν δύο ηλεκτρόνια σε ένα άτομο δεν μπορεί να έχει το ίδιο σύνολο κβαντικών αριθμών. Αυτό σημαίνει ότι κάθε τροχιά μπορεί να κρατήσει το μέγιστο δύο ηλεκτρόνια και πρέπει να έχουν αντίθετες περιστροφές.
* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: Η πλήρωση των κελυφών ηλεκτρονίων ακολουθεί συγκεκριμένους κανόνες, γνωστούς ως αρχή του Aufbau και του κανόνα του Hund. Τα ηλεκτρόνια γεμίζουν τροχιακά ξεκινώντας από τα χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας. Το πρώτο κέλυφος (n =1) έχει μόνο ένα υπο -κύκλο (1S) το οποίο μπορεί να κρατήσει το μέγιστο δύο ηλεκτρόνια. Το δεύτερο κέλυφος (n =2) έχει δύο υποβρύχια (2s και 2p), τα οποία μπορούν να κρατήσουν οκτώ ηλεκτρόνια.
* σταθερότητα: Τα άτομα προσπαθούν για μια σταθερή διαμόρφωση, η οποία συνήθως περιλαμβάνει γεμισμένα ή μισά γεμάτα τροχιακά. Έχοντας ένα ηλεκτρόνιο στο πρώτο κέλυφος και τρία στο δεύτερο θα ήταν μια ασταθής ρύθμιση.
Παράδειγμα:
Ας εξετάσουμε ένα υποθετικό άτομο:
* Εάν το πρώτο κέλυφος έχει ένα ηλεκτρόνιο, θα είχε τη διαμόρφωση 1S¹.
* Εάν το δεύτερο κέλυφος έχει τρία ηλεκτρόνια, θα είχε τη διαμόρφωση 2S2 2P¹.
Αυτή η ρύθμιση δεν είναι σταθερή και θα παραβίαζε την αρχή του αποκλεισμού Pauli.
Συμπέρασμα:
Για να έχουμε ένα σταθερό άτομο, τα ηλεκτρόνια πρέπει να γεμίζουν τα τροχιακά με τρόπο που να συμμορφώνεται με τις θεμελιώδεις αρχές της κβαντικής μηχανικής. Έχοντας μόνο ένα ηλεκτρόνιο στην πρώτη τροχιά και τρεις στο δεύτερο δεν είναι μια πιθανή ρύθμιση.
