Электроны в атоме

[Тася111]

Почему на одной орбитали электроны не могут быть с одинаковым спином?

Изменено 8 Июня, 2020 в 10:13 пользователем Тася111

[bacan]

Атомная орбиталь — одноэлектронная волновая функция, которая задаётся: главным n, орбитальным l, и магнитным m — квантовыми числами. К настоящему моменту описано пять типов орбиталей: s, p, d, f и g. Каждая орбиталь состоит из орбитальных ячеек: s-орбиталь состоит из одной ячейки, p-орбиталь - из трех ячеек, d-орбиталь - из пяти, а f-орбиталь семи. На каждой орбитали (ячейке) может быть не более двух электронов, отличающихся только значением спинового квантового числа s (спина). Этот запрет определён принципом Паули. Это прсто нужно принять как аксиому. Электрон во время движения создаёт электронное облако, которое и описывается n, l и m квантовыми числами. Так вот, согласно, принципа Паули, в одной ячейке атомной орбитали могут находиться только два электрона с одинаковыми числами n, l и m, но с различными s. Спином называют собственный момент импульса частицы. Момент импульса характеризует количество вращательного движения, то есть спин характеризует тот факт, что частицы ведут себя так, будто бы они вращаются вокруг своей оси.
Как и все квантовые характеристики, спин может принимать только строго определенные значения. Спин принято измерять в долях постоянной Планка, и минимальное возможное значение спина соответствует ½ постоянной Планка. Но, как правило, физики и химики говорят просто ½.
При этом проекция спина на направление внешнего магнитного поля определена формулой: где ms = ±1/2-магнитное спиновое квантовое число, т.е. возможно только два спина для электрона - (+1/2) или (-1/2). 
Согласно Паули в ячейке орбитали могут находиться только два электрона одинаковых по n, l и m квантовым числам, но различающиеся друг от друга только спинами, при этом один электрон имеет s = +1/2, другой - -1/2.
P.S. Чтобы просто объяснить, то это звучит так, в одной орбитальной ячейке могут находиться два одинаковых электрона при условии, что их электронные облака вращаются в противоположных направлениях, как бы одно электронное облако вращается по часовой стрелке вокруг своей оси (оси волчка) спмн +1/2, другое - вращается против часовой стрелки вокруг своей оси (оси волчка) спмн -1/2.

 

http://buzani.ru/zadachi/obshchaya-khimiya/1542-pravila-klechkovskogo-zapolnenie-atomnykh-orbitalej-zadachi-20-21