Γιατί δεν είναι δυνατή η μεταφορά ηλεκτρονίων από 2S σε 1s;

Έχετε δίκιο να αναρωτηθείτε για αυτό! Φαίνεται ότι θα πρέπει να είναι δυνατό να μετακινηθεί ένα ηλεκτρόνιο από το 2S Subshell στο 1S Subshell, αφού το 1S Subshell είναι πιο κοντά στον πυρήνα και επομένως χαμηλότερο στην ενέργεια. Ωστόσο, υπάρχει ένας κρίσιμος κανόνας στην κβαντική μηχανική που εμποδίζει αυτό:

Η αρχή αποκλεισμού Pauli

Αυτή η αρχή αναφέρει ότι δεν υπάρχουν δύο ηλεκτρόνια σε ένα άτομο δεν μπορεί να έχει το ίδιο σύνολο τεσσάρων κβαντικών αριθμών. Αυτοί οι αριθμοί περιγράφουν τις ιδιότητες ενός ηλεκτρονίου:

* Κύριος κβαντικός αριθμός (n): Καθορίζει το επίπεδο ενέργειας του ηλεκτρονίου (1, 2, 3, κ.λπ.)

* Κβαντικός αριθμός γωνιακής ορμής (L): Περιγράφει το σχήμα του τροχιακού ηλεκτρονίου (S, P, D, F).

* Μαγνητικός κβαντικός αριθμός (m l ): Καθορίζει τον προσανατολισμό του τροχιακού στο διάστημα.

* Κβαντικός αριθμός περιστροφής (m s ): Αντιπροσωπεύει την εγγενή γωνιακή ορμή του ηλεκτρονίου, η οποία είτε είναι περιστροφή (+1/2) είτε περιστρέφεται προς τα κάτω (-1/2).

Γιατί εμποδίζει τη μεταφορά:

* Το υπο -shells 1S έχει ήδη γεμίσει: Το 1S Subshell μπορεί να κρατήσει το μέγιστο δύο ηλεκτρόνια και αυτά τα ηλεκτρόνια θα έχουν αντίθετες περιστροφές (μία περιστροφή, μία περιστροφή κάτω).

* Κβαντικοί αριθμοί του νέου ηλεκτρονίου: Εάν ένα ηλεκτρόνιο από το subshell 2S επρόκειτο να μετακομίσει στο Subshell 1S, θα πρέπει να έχει τις ίδιες τιμές «N» (1) και «L» (0) ως τα υπάρχοντα ηλεκτρόνια στο Subshell 1s. Για να αποφευχθεί η παραβίαση της αρχής του αποκλεισμού Pauli, θα έπρεπε να έχει διαφορετική περιστροφή. Ωστόσο, δεδομένου ότι υπάρχει ήδη ένα ηλεκτρόνιο με κάθε περιστροφή στο 1S Subshell, η μεταφορά είναι αδύνατη.

Συνοπτικά: Η αρχή αποκλεισμού Pauli υπαγορεύει ότι δεν υπάρχουν δύο ηλεκτρόνια σε ένα άτομο δεν μπορεί να έχει το ίδιο σύνολο κβαντικών αριθμών. Αυτός ο κανόνας εμποδίζει τη μεταφορά ενός ηλεκτρονίου από το 2S Subshell στο 1S Subshell επειδή το Subshell 1S έχει ήδη γεμίσει και οποιοδήποτε νέο ηλεκτρόνιο θα πρέπει να μοιράζεται τους ίδιους κβαντικούς αριθμούς με τα υπάρχοντα ηλεκτρόνια, παραβιάζοντας την αρχή.