Ich möchte dem eine Entschuldigung voranstellen: Ich habe keine formale Ausbildung in QP, und das meiste, was ich weiß, habe ich mir durch das Lesen von Wikipedia angeeignet. Daher wäre es sehr hilfreich, wenn bei Antworten mein Mangel an wirklichem Wissen berücksichtigt würde!
Ich bin etwas verwirrt darüber, wie das Pauli-Ausschlussprinzip bei Elektronenschalen funktioniert, in denen mehr als zwei Elektronen vorhanden sind. Mein Verständnis des Pauli-Ausschlussprinzips ist, dass zwei Elektronen nicht gleichzeitig denselben Quantenzustand haben können.
Auf der Wikipedia-Seite zum Pauli-Ausschlussprinzip heißt es:
Für zwei Elektronen, die sich im selben Orbital befinden, , , Und sind gleich, also müssen verschieden sein und die Elektronen haben entgegengesetzte Spins.
Das macht für mich Sinn, weil ich weiß, dass es im untersten Orbital ein Paar Elektronen mit entgegengesetztem Spin gibt - eine positive und eine negative Hälfte.
Dann heißt es auf der Quantum-Zahlenseite (Hervorhebung von mir):
Ein Elektron hat einen Spin , Folglich wird sein , entsprechend "Spin" und "entgegengesetztem Spin". Jedes Elektron in jedem einzelnen Orbital muss aufgrund des Pauli-Ausschlussprinzips unterschiedliche Spins haben, daher enthält ein Orbital niemals mehr als zwei Elektronen .
Hier komme ich durcheinander. Mein Verständnis war, dass Elektronen in Schalen mit Gesamtzahlen gruppiert wurden , basierend auf kumulativen Subshell-Sets, die enthalten Elektronen jeweils. Aber wenn möglicherweise nur zwei Elektronen in derselben Schale sein können, wie ist es dann möglich, eine Schale zu haben, die 6, 10 oder sogar 14 Elektronen enthält?
Die vier Behauptungen, die ich machen würde, sind:
Eine davon muss falsch sein, oder ich übersehe etwas. Was habe ich falsch gemacht? Wie verträgt sich das Elektronenschalenmodell mit dem Pauli-Ausschlussprinzip?
Ich denke, Ihre Verwirrung ist ganz einfach geklärt: Sie verwechseln die Begriffe "Orbital" und "Elektronenhülle". Ein Orbital wird durch die drei Quantenzahlen charakterisiert . Diese Terminologie ist sinnvoll, da diese drei Zahlen zusammen die räumliche Komponente der Wellenfunktion vollständig bestimmen.
Dies lässt jedoch eine Freiheit in der Spin-Komponente: . Daraus folgt ohne Weiteres, dass jedem Orbital (also fester Ortswellenfunktion) höchstens entspricht Elektronen.
Sie haben völlig recht mit den Schalen, die nur durch die Hauptquantenzahl gekennzeichnet sind und eine feste Energie haben (zumindest in erster Näherung), enthalten können Elektronen. Wenn Sie sorgfältig lesen, werden Sie feststellen, dass niemand jemals behauptet, dass eine Elektronenhülle nur enthalten kann Elektronen (es sei denn, es ist die Hülse). Eine aktuelle, verwandte Antwort von mir finden Sie hier .
Danu