Πόσα μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε ένα άτομο του κοβαλτίου την κατάσταση του εδάφους του;

Ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων σε ένα άτομο του κοβαλτίου στην κατάσταση του εδάφους του μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων του. Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων του κοβαλτίου (CO) είναι:

[AR] 3D^7 4S^2

Σε αυτή τη διαμόρφωση, τα τρισδιάστατα τροχιακά είναι εν μέρει γεμάτα. Τα τρισδιάστατα τροχιακά αποτελούνται από πέντε εκφυλισμένα τροχιακά και τα επτά ηλεκτρόνια στα τρισδιάστατα τροχιακά του κοβαλτίου διανέμονται μεταξύ αυτών των τροχιακών με τρόπο που ελαχιστοποιεί την απόρριψη ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων.

Σύμφωνα με τον κανόνα του Hund, τα ηλεκτρόνια στο ίδιο τροχιακό τείνουν να έχουν την ίδια περιστροφή, αλλά με τη μέγιστη δυνατή πολλαπλότητα περιστροφής. Με άλλα λόγια, τα ηλεκτρόνια θα καταλαμβάνουν εκφυλισμένα τροχιακά μεμονωμένα πριν συνδυαστούν.

Στην περίπτωση του κοβαλτίου, τα επτά 3D ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν τα πέντε τρισδιάστατα τροχιακά, με τέσσερα από τα ηλεκτρόνια να έχουν τις περιστροφές τους ευθυγραμμισμένες προς μία κατεύθυνση (spin-up) και τα υπόλοιπα τρία ηλεκτρόνια που έχουν τις περιστροφές τους ευθυγραμμισμένες προς την αντίθετη κατεύθυνση (spin-down).

Ως εκ τούτου, ένα άτομο κοβαλτίου στην κατάσταση του εδάφους του έχει τρία μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια .