Разговор о конфигурации электронов, как о распределении электронов по разным орбиталям, не далек от так называемого принципа Ауфбау - помимо принципа исключения Паули и правила Хунда. В основном состоянии атома электроны попадают на орбиталь с самой низкой энергией, а оставшиеся электроны находятся в порядке увеличения энергии.
Гипотетически, когда речь идет о Википедии, сам принцип aufbau утверждает, что электроны, вращающиеся вокруг одного или нескольких атомов, заполняют самый низкий доступный энергетический уровень перед заполнением более высоких уровней. Например, от 1 до 2. Таким образом, электроны в атоме, молекуле или ионе выстраиваются в наиболее стабильную электронную конфигурацию.
Aufbau - немецкое существительное, означающее «строительство». Принцип Ауфбау иногда называют принципом строительства или правилом Ауфбау. Согласно этому принципу, электроны в атоме будут находиться в стабильном состоянии, если они имеют низкую энергию, в то время как электроны будут находиться на орбиталях, которые объединяются, образуя подоболочки. Таким образом, электроны имеют тенденцию занимать подоболочки с низкими уровнями энергии.
(Также прочтите: Понимание физических и химических изменений и примеров)
Детали этих «конструктивных» тенденций математически объясняются в свете атомных орбитальных функций. Поведение электронов описывается другими принципами атомной физики, такими как правило Хунда и принцип запрета Паули.
Правило Хунда утверждает, что даже если доступно несколько орбиталей с одинаковой энергией, электроны заполняют первую пустую орбиталь, прежде чем повторно использовать те, которые заняты другими электронами. Но исходя из принципа исключения Паули, условия для того, чтобы электроны заполняли одну и ту же орбиталь, они должны иметь разные электронные спины (-1/2 и 1/2).
Одна из версий принципа Ауфбау, известная как модель ядерной оболочки, используется для оценки конфигурации протонов и нейтронов в атомных ядрах.
В основном состоянии орбитали заполняются в порядке возрастания энергии, а именно:
1s <2s <2p <3s <3p <4s <4d <4p <5s …….
Орбитальные энергии можно рассчитать по правилу (n + l). Если орбитали имеют одинаковое значение (n + 1), то сначала будет заполнена орбиталь с меньшим значением n.
