aufbau原理的主要区别(main difference aufbau principle) vs. 洪德法则(hund’s rule)

原子结构的发展始于道尔顿的现代原子理论。它说所有的物质都是由原子组成的，原子不能再进一步分成更小的粒子。然而，后来汤普森发现了电子，卢瑟福发现了原子核，尼尔斯玻尔提出了电子轨道的概念，人们发现原子可以进一步划分为亚原子粒子。目前公认的原子结构包括电子壳层、子壳层和轨道的细节。电子填充到这些壳层和轨道的方式可以用Aufbau原理和Hund法则来描述。Aufbau原理与Hund法则的主要区别在于Aufbau原理表示电子填充子壳层的顺序，Hund法则表示电子填充子壳层轨道的顺序。

覆盖的关键领域

1.什么是Aufbau原则-理论，举例说明2.什么是Hund规则-理论，举例说明3.Aufbau原则和Hund规则的相似之处是什么-共同特征概述4.Aufbau原则和Hund规则的区别是什么-主要区别比较

Key Terms: Atom, Aufbau Principle, Electron, Hund’s Rule, Orbital

什么是aufbau原理(aufbau principle)？

Aufbau原理指出，原子的次壳层中电子的填充顺序是从最低能级到最高能级。换句话说，当电子被填充到原子的轨道上时，电子首先填充到最低能级的轨道上，然后再填充到高能级上。

一般情况下，壳层能级的能量增加顺序为1<2<3<4，轨道能级的能量增加顺序为s<p<d<f。例如，第二壳层中的s、p、d或f轨道的能量应该总是低于第三壳层的能量。但根据Aufbau原理，电子有时会被填充到这些轨道中，但有例外。例如，4s轨道的能量比3d轨道的低，尽管子壳层3在子壳层4之前。这里，电子填充到轨道的顺序与预期的顺序不同。

预期订单

1s<2s<3s<3p<3d<4s<4d<5s…

实际订单

1s<2s<3s<3p<4s&lt；三维&lt；4p&lt；5秒&lt；4d…

然而，很难逐一记住每个轨道的能级。因此，我们可以使用下面的图表来很容易地确定能级。

Figure 1: Order of the Energy Levels of Orbitals

上图显示了确定能级的示意图。这里，我们可以通过跟踪箭头的路径来获得轨道的顺序。在每个箭头之后，从下一个箭头开始。这样，很容易获得能级。

什么是洪德法则(hund’s rule)？

洪德定律解释了电子填充到子壳层轨道的顺序。子壳层由轨道组成。一个子壳层中存在的轨道数在不同的子壳层中是不同的。例如，s子壳只有一个s轨道，p子壳有3个p轨道，d子壳由5个d轨道组成。因此，应该有一个电子填充这些轨道的顺序。否则，这些原子就会变得不稳定。

一个轨道最多能容纳2个电子。根据亨德定律，在电子配对之前，同一子壳层中的每个轨道首先被单个电子占据。这意味着，电子首先被填充为未配对的电子，然后被耦合。因此，当把电子分配到轨道时，遵循这个规则。这是因为，如果在同一子壳层中有电子对和空轨道的轨道，这是一种不稳定的构型，因为电子带负电荷，当它们在同一轨道中时相互排斥。因此，电子的排列方式倾向于使电子之间的排斥最小化。

Figure 2: Electr*** Occupying Orbitals

此外，这个规则解释了电子被填充到轨道上的方式与它们的“自旋”相匹配。换句话说，在同一子壳层的单占据轨道上的电子具有相同的自旋。当这些电子配对时，两个电子有相反的自旋，以尽量减少它们之间的排斥。电子对中的一个电子“自旋向上”，而另一个电子“自旋向下”

Figure 3: Spin of Electr*** in Orbitals

如果一个轨道被单独占据，这个电子可以是“自旋上升”或“自旋下降”。然而，当这个电子配对时，另一个电子的自旋应该与这个电子相反。这样，斥力就最小化了。

aufbau原理与hund法则的相似性

• Aufbau原理和Hund法则都指出了原子能级被电子填充的顺序。

aufbau原理(aufbau principle)和洪德法则(hund’s rule)的区别

定义

Aufbau原理：Aufbau原理解释了原子的子壳层被电子填充的顺序。

洪德定律：洪德定律解释了次壳层轨道被电子填充的顺序。

理论

Aufbau原理：根据Aufbau原理，子壳层从最低能级填充到最高能级。

洪德定律：根据洪德定律，轨道首先被电子单独占据，然后根据它们的自旋配对。

能级

Aufbau原理：Aufbau原理描述了电子填充子壳层的方式。

亨德定律：亨德定律描述了电子填充亚地狱轨道的方式。

排斥

Aufbau原理：Aufbau原理并不描述电子间排斥的最小化。

洪德定律：洪德定律指出了电子是如何以一种最小化电子间排斥的方式被填充的。

结论

Aufbau原理和Hund法则在发展特定原子的原子结构方面都是非常重要的。如果已知某个原子的电子数，那么我们就可以利用上述理论来确定这些电子在该原子中的排列方式。Aufbau原理和Hund法则的主要区别在于Aufbau原理表明了电子填充子壳层的顺序，而Hund法则表明了电子填充子壳层轨道的方式。

引用

1.“Aufbau原则”，维基百科。维基媒体基金会，2017年7月21日。这里有。2017年8月2日。 2.“匈奴人的规则。”化学剧本。Libretexts，2016年7月21日，网络。这里有。2017年8月2日。 2.“匈奴人的规则。”化学剧本。Libretexts，2016年7月21日，网络。