泡利原理

泡利原理

正文

電子-模型圖

在一個原子中，最多只能有兩個電子處於由n、l、m規定的同一狀態（習慣上叫軌道），但這兩個電子的自旋方向必然相反；或者說在一個原子中不可能有兩個或更多個電子具有完全相同的四個量子數。一組n、l、m、ms為一個量子態，每個量子態只能容納一個電子。
在給定n、l時，因m＝0，±1，±2，…，±l,共有(2l+1)個狀態,在每一種狀態中的ms=+1/2或－1/2,因此在給定n、l時，共有2(2l+1)個m和 ms不全同的量子態， 即只能容納2(2l+1)個電子。l＝0的狀態即s狀態，只能容納2個電子;l＝1的狀態,即P狀態可容納6個電子;l＝2時是d狀態,可容納10個電子；l＝3的 f 狀態,可容納14個電子。總之，從泡利原理可以知道：原子中具有相同主量子數n的電子數目為2n：

n＝1的第一能級最多只能容納2個電子;n＝2的第二能級最多能容納8個電子；……。在不違背泡利原理前提下，電子按能量最低原理逐個填入軌道。
碳原子有6個電子，前4個電子的構型和鈹原子（見圖）相同，最後兩個電子排在p軌道上，而2p有三個軌道,按照洪特規則（見電子構型）兩個電子排在兩個軌道上。

配圖

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