हंड नियम या अधिकतम बहुलता का सिद्धांत क्या है?

हंड नियम या अधिकतम बहुलता का सिद्धांत स्थापित, आनुभविक रूप से, कैसे पतित कक्षीय इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा पर कब्जा करना चाहिए। यह नियम, जैसा कि इसका एकमात्र नाम इंगित करता है, 1927 में जर्मन भौतिक विज्ञानी फ्रेडरिक हंड से आया था, और तब से यह क्वांटम और स्पेक्ट्रोस्कोपिक रसायन विज्ञान में बहुत उपयोगी है.

क्वांटम रसायन विज्ञान में वास्तव में तीन हंड के नियम लागू होते हैं; हालाँकि, पहले एक परमाणु को इलेक्ट्रॉनिक रूप से संरचना करने की बुनियादी समझ के लिए सबसे सरल है. 

हंड का पहला नियम, जो अधिकतम बहुलता है, तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को समझने के लिए आवश्यक है; स्थापित करता है कि कक्षा में इलेक्ट्रॉनों का क्रम क्या होना चाहिए ताकि अधिक स्थिरता का परमाणु (आयन या अणु) उत्पन्न हो सके.

उदाहरण के लिए, ऊपरी छवि में इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन की चार श्रृंखलाएं दिखाई जाती हैं; बक्से ऑर्बिटल्स का प्रतिनिधित्व करते हैं, और काले इलेक्ट्रॉनों को तीर करते हैं.

पहली और तीसरी श्रृंखला इलेक्ट्रॉनों के आदेश देने के सही तरीकों से मेल खाती है, जबकि दूसरी और चौथी श्रृंखला इंगित करती है कि इलेक्ट्रॉनों को कक्षा में कैसे नहीं रखा जाना चाहिए.

सूची

• 1 हुंड शासन के अनुसार कक्षा को भरने का आदेश
  • 1.1 मोच का संभोग
  • 1.2 समानांतर और एंटीपैरल समानांतर स्पिन
• २ बहुविकल्पी
• ३ व्यायाम
  • 3.1 फ्लोरीन
  • ३.२ टाइटेनियम
  • ३.३ लोहा
• 4 संदर्भ

हुंड शासन के अनुसार कक्षाओं को भरने का आदेश

यद्यपि हंड के अन्य दो नियमों का कोई उल्लेख नहीं किया गया है, लेकिन भरने के क्रम को सही ढंग से निष्पादित करने के साथ-साथ इन तीन नियमों को एक ही समय में लागू किया जाता है.

छवि में कक्षा की पहली और तीसरी श्रृंखला आम में क्या है? वे सही क्यों हैं? शुरू करने के लिए, प्रत्येक कक्षीय केवल दो इलेक्ट्रॉनों को "पकड़" सकता है, यही वजह है कि पहला बॉक्स पूरा हो गया है। इसलिए भरने को दाईं ओर तीन बक्से या कक्षा के साथ जारी रखना चाहिए.

स्पिन जोड़ी

पहली श्रृंखला के प्रत्येक बॉक्स में एक तीर होता है, जो एक ही दिशा के स्पिन के साथ तीन इलेक्ट्रॉनों का प्रतीक है। इंगित करते समय, इसका मतलब है कि इसके स्पिन में +1/2 का मान है, और यदि वे नीचे इंगित करते हैं, तो उनके स्पिन में -1/2 का मान होगा.

ध्यान दें कि तीन इलेक्ट्रॉन विभिन्न ऑर्बिटल्स पर कब्जा कर लेते हैं, लेकिन साथ अनपेक्षित मोच.

तीसरी श्रृंखला में, छठा इलेक्ट्रॉन विपरीत दिशा में एक स्पिन के साथ स्थित है, -1/2। यह चौथी श्रृंखला के लिए मामला नहीं है, जहां यह इलेक्ट्रॉन +1/2 के स्पिन के साथ कक्षीय में प्रवेश करता है.

और इसलिए, दो इलेक्ट्रॉनों, पहले कक्षीय की तरह, उनके पास होगा बनती है (एक स्पिन +1/2 के साथ और एक स्पिन -1/2 के साथ).

बक्से या ऑर्बिटल्स की चौथी श्रृंखला पॉली के बहिष्करण सिद्धांत का उल्लंघन करती है, जिसमें कहा गया है कि किसी भी इलेक्ट्रॉन में समान चार क्वांटम संख्या नहीं हो सकती है। हुंड का शासन और पाउली के बहिष्कार का सिद्धांत हमेशा हाथ से जाता है.

इसलिए, तीर को इस तरह से रखा जाना चाहिए कि जब तक वे सभी बक्से पर कब्जा न कर लें, तब तक वे अनपैक्ड रहें; और फिर वे विपरीत दिशा में इशारा करते हुए तीरों के साथ भरना समाप्त करते हैं.

समानांतर और एंटीपैरल समानांतर

यह पर्याप्त नहीं है कि इलेक्ट्रॉनों के पास उनके स्पिन जोड़े हैं: उन्हें समानांतर भी होना चाहिए। बक्से और तीर के प्रतिनिधित्व में यह एक दूसरे के समानांतर उनके छोर के साथ उत्तरार्द्ध रखकर गारंटी है.

दूसरी श्रृंखला त्रुटि को प्रस्तुत करती है कि तीसरे बॉक्स में इलेक्ट्रॉन दूसरों के संबंध में अपने स्पिन विरोधी का सामना करता है.

इस प्रकार, यह संक्षेप किया जा सकता है कि परमाणु की मूलभूत स्थिति वह है जो हुंड के नियमों का पालन करती है, और इसलिए, सबसे स्थिर इलेक्ट्रॉनिक संरचना है.

सैद्धांतिक और प्रायोगिक आधार बताता है कि जब एक परमाणु में अधिक संख्या में अप्रकाशित और समानांतर स्पिन वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो यह नाभिक और इलेक्ट्रॉनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन में वृद्धि के परिणामस्वरूप स्थिर होता है; वृद्धि जो परिरक्षण प्रभाव के घटने के कारण है.

बहुलता

शब्द 'बहुलता' का उल्लेख शुरुआत में किया गया था, लेकिन इस संदर्भ में इसका क्या अर्थ है? हंड का पहला नियम कहता है कि एक परमाणु के लिए सबसे स्थिर जमीन राज्य वह है जिसमें स्पिन की बहुलता सबसे बड़ी है; दूसरे शब्दों में, वह जो अपने ऑर्बिटल्स को सबसे अधिक अप्रकाशित इलेक्ट्रॉनों के साथ प्रस्तुत करता है.

स्पिन की बहुलता की गणना करने का सूत्र है

2S + 1

जहाँ S, अप्रभावित इलेक्ट्रॉनों की संख्या 1/2 से गुणा होता है। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या वाली कई इलेक्ट्रॉनिक संरचनाएं, 2S + 1 का अनुमान हर एक के लिए लगाया जा सकता है और उच्चतम गुणन मूल्य के साथ सबसे स्थिर होगा.

स्पिन की बहुलता की गणना तीन इलेक्ट्रॉनों के साथ उनकी अप्रकाशित और समानांतर रीढ़ वाले ऑर्बिटल्स की पहली श्रृंखला के लिए की जा सकती है:

एस = 3 (1/2) = 3/2

और उसके बाद गुणा है

2 (3/2) + 1 = 4

यह हंड का पहला नियम है। सबसे स्थिर कॉन्फ़िगरेशन को अन्य मापदंडों का भी पालन करना चाहिए, लेकिन रासायनिक समझ के प्रयोजनों के लिए पूरी तरह से आवश्यक नहीं हैं.

ट्रेनिंग

Fluor

केवल वैलेंस लेयर को माना जाता है, क्योंकि यह माना जाता है कि आंतरिक परत पहले से ही इलेक्ट्रॉनों से भरी हुई है। फ्लोरीन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इसलिए [2] है²2p⁵.

आपको पहले एक 2 एस ऑर्बिटल और फिर तीन पी ऑर्बिटल्स भरने होंगे। दो इलेक्ट्रॉनों के साथ 2s कक्षीय के भरने के लिए उन्हें इस तरह से जगह देने के लिए पर्याप्त है कि उनके spins युग्मित हैं.

तीन 2p कक्षा के लिए अन्य पांच इलेक्ट्रॉनों को नीचे चित्रित किया गया है

लाल तीर अंतिम इलेक्ट्रॉन का प्रतिनिधित्व करता है जो ऑर्बिटल्स को भरता है। ध्यान दें कि 2p ऑर्बिटल्स में प्रवेश करने वाले पहले तीन इलेक्ट्रॉनों को अनपेक्षित और उनके स्पिन के समानांतर रखा गया है.

अगला, चौथे इलेक्ट्रॉन से, यह दूसरे इलेक्ट्रॉन के साथ अपने स्पिन -1/2 को बाँधना शुरू करता है। पांचवां और आखिरी इलेक्ट्रॉन एक ही तरह से आगे बढ़ता है.

टाइटेनियम

टाइटेनियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar] 3D है²4s². चूंकि पाँच डी ऑर्बिटल्स हैं, इसलिए इसे बाईं ओर से शुरू करने का सुझाव दिया गया है:

इस बार 4s ऑर्बिटल भरने को दिखाया गया था। चूँकि 3 डी ऑर्बिटल्स में केवल दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए उनके अप्रकाशित और समानांतर स्पिन (नीले तीर) के साथ रखने पर लगभग कोई समस्या या भ्रम नहीं होता है.

लोहा

एक अन्य उदाहरण, और अंत में, लोहा, धातु है जिसकी टाइटेनियम की तुलना में इसकी कक्षाओं में अधिक इलेक्ट्रॉन हैं। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar] 3D है⁶4s².

यदि यह हंड के शासन और पाउली के बहिष्करण सिद्धांत के लिए नहीं थे, तो यह नहीं पता होगा कि इसके पांच कक्षाओं में ऐसे छह इलेक्ट्रॉनों का निपटान कैसे किया जाए।.

यद्यपि यह आसान लग सकता है, इन नियमों के बिना कक्षा में भरने के आदेश के संबंध में कई गलत संभावनाएं पैदा हो सकती हैं.

इन के लिए धन्यवाद, यह तार्किक और नीरस स्वर्ण तीर का अग्रिम है, जो कि पिछले इलेक्ट्रॉन से अधिक नहीं है जिसे कक्षा में रखा गया है.

संदर्भ

1. सर्वे और यहूदी। (2009)। भौतिकी: आधुनिक भौतिकी के साथ विज्ञान और इंजीनियरिंग के लिए। खंड 2. (सातवाँ संस्करण)। Cengage Learning.
2. Glasstone। (1970)। भौतिक रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तक। में रासायनिक कैनेटीक्स. दूसरा संस्करण। डी। वैन नोस्ट्रैंड, कंपनी, इंक.
3. मेन्डेज़ ए (21 मार्च, 2012)। हुंड का शासन। से लिया गया: quimica.laguia2000.com
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5. रसायन शास्त्र LibreTexts। (23 अगस्त, 2017)। हुंड के नियम से लिया गया: chem.libretexts.org
6. शिप आर। (2016)। हुंड के नियम से लिया गया: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu