Γιατί 2 ηλεκτρόνια σε τροχιακή περιστροφή;

Τα ηλεκτρόνια είναι fermions, πράγμα που σημαίνει ότι υπακούουν στην αρχή του αποκλεισμού Pauli. Αυτή η αρχή αναφέρει ότι δεν μπορούν να καταλάβουν δύο φερμιόνια την ίδια κβαντική κατάσταση. Με άλλα λόγια, δύο ηλεκτρόνια δεν μπορούν να έχουν το ίδιο ακριβές σύνολο κβαντικών αριθμών.

Ένας από τους κβαντικούς αριθμούς που έχουν τα ηλεκτρόνια είναι η περιστροφή. Το Spin είναι ένα μέτρο της εγγενούς γωνιακής ορμής του ηλεκτρονίου. Τα ηλεκτρόνια μπορούν να έχουν είτε "επάνω" είτε "κάτω" περιστροφές.

Η αρχή του αποκλεισμού Pauli σημαίνει ότι δύο ηλεκτρόνια σε ένα τροχιακό πρέπει να έχουν αντίθετες περιστροφές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορεί να υπάρχουν μόνο δύο ηλεκτρόνια σε ένα τροχιακό.

Η αρχή του αποκλεισμού Pauli έχει ορισμένες σημαντικές επιπτώσεις στη χημεία. Για παράδειγμα, εξηγεί γιατί τα άτομα έχουν χαρακτηριστικό αριθμό ηλεκτρονίων στο εξώτατο κέλυφος τους. Εξηγεί επίσης γιατί ορισμένα στοιχεία είναι πιο αντιδραστικά από άλλα.

Η αρχή του αποκλεισμού Pauli είναι ένας θεμελιώδης νόμος της φύσης που έχει βαθύ αντίκτυπο στον κόσμο γύρω μας.