Regole di Hund

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In fisica, in particolare in fisica atomica, le regole di Hund sono delle regole empiriche che consentono di determinare il termine spettroscopico dello stato fondamentale negli atomi.
Tali regole sono state introdotte dal fisico tedesco Friedrich Hund e sono di notevole importanza nella fisica dello stato solido ed in chimica.

Le regole[modifica | modifica wikitesto]

Le regole sono:

  1. Per una data configurazione elettronica il termine spettroscopico con il massimo spin ha energia minore, ed i restanti termini hanno energia crescente al diminuire dello spin.
  2. Per ogni valore di spin, cioè per ogni molteplicità di un dato spin, il termine con maggiore momento angolare orbitale L ha energia minore.
  3. Per ogni molteplicità di un dato momento angolare orbitale, in un atomo con la shell più esterna al massimo semipiena lo stato con il minore valore di momento angolare totale J ha energia minore, mentre in un atomo con la shell più esterna più che semipiena lo stato con il maggiore valore di J ha energia minore.

Tali regole mostrano come le interazioni energetiche tra gli elettroni determinano lo stato fondamentale di un sistema di elettroni. Le regole si basano sull'assumere che la repulsione coulombiana tra gli elettroni più esterni sia maggiore dell'interazione spin-orbita, a sua volta maggiore delle restanti interazioni. Tale assunzione corrisponde all'accoppiamento di Russell-Saunders.

Gli orbitali completi non contribuiscono al momento angolare orbitale e di spin totale in quanto la repulsione elettronica e l'interazione spin-orbita traslano i livelli energetici dello stesso valore, pertanto nell'ordinare i livelli energetici è determinante l'elettrone di valenza.

Una conseguenza immediata delle regole di Hund è il fatto che nel completamento di orbitali isoenergetici gli elettroni occupano il maggior numero possibile di orbitali vuoti.

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