Principiul excluderii de la Pauli nu prevede două electroni (sau alți fermioni) pot avea în aceeași stare mecanică cuantică identică atom sau moleculă. Cu alte cuvinte, nicio pereche de electroni dintr-un atom nu poate avea același electronic numere cuantice n, l, mL, si ms. Un alt mod de a declara principiul excluderii Pauli este să spunem că funcția de undă totală pentru două fermiuni identice este antisimetrică în cazul în care particulele sunt schimbate.
Principiul a fost propus de fizicianul austriac Wolfgang Pauli în 1925 pentru a descrie comportamentul electronilor. În 1940, el a extins principiul la toate fermiunile din teorema de statistici spin. Bosonii, care sunt particule cu un spin întreg, nu respectă principiul excluderii. Deci bosoni identici pot ocupa aceeași stare cuantică (de exemplu fotoni în lasere). Principiul de excludere Pauli se aplică numai particulelor cu rotire cu jumătate întreagă.
Principiul de excludere și chimie Pauli
În chimie, principiul excluderii Pauli este utilizat pentru a determina structura de coji de electroni a atomilor. Acesta ajută la prezicerea ce atomi vor partaja electroni și vor participa la legăturile chimice.
Electronii care sunt în același orbital au primii trei număr cuantic identici. De exemplu, cei 2 electroni din învelișul unui atom de heliu sunt în subsolul 1s cu n = 1, l = 0 și mL = 0. Momentele lor de rotire nu pot fi identice, așa că unul este ms = -1/2, iar celălalt este ms = +1/2. Din punct de vedere vizual, desenăm acest lucru ca o subsemnă cu 1 electron „sus” și 1 electron „jos”.
În consecință, subschell-ul 1s poate avea doar doi electroni, care au rotiri opuse. Hidrogenul este descris ca având o subsolă 1s cu 1 electron "în sus" (1s)1). Un atom de heliu are 1 electron „în sus” și 1 electron „în jos” (1s)2). Trecând la litiu, aveți miezul de heliu (1s2) și apoi încă un electron „sus” care este 2s1. În acest fel, configurația electronilor dintre orbitali este scris.