Usa nuestra calculadora del principio de exclusión de Pauli para cálculos rápidos y precisos. Herramienta gratuita online.
Dos electrones no pueden tener el mismo conjunto de números cuánticos
Máximo de electrones por orbital: 2
El Principio de Exclusión de Pauli tiene una consecuencia profunda: dado que dos electrones no pueden compartir el mismo estado cuántico, los electrones se ven obligados a ocupar niveles de energía progresivamente más altos a medida que se añaden más electrones a un átomo. Esta es la razón por la que los átomos tienen estructuras de capas electrónicas distintas en lugar de que todos los electrones collapsen en el orbital de menor energía. Para el helio (Z=2), ambos electrones caben en el orbital 1s con espines opuestos, llenándolo completamente. Para el litio (Z=3), el tercer electrón debe comenzar una nueva capa en el 2s, ya que el orbital 1s ya está lleno con sus dos electrones.
El principio de exclusión se aplica no solo a los electrones, sino a todos los fermiones: partículas con espín semientero como protones y neutrones. Es la razón por la que la materia es estable: sin esta restricción, los electrones de cada átomo colapsarían hacia el orbital de menor energía disponible y los átomos tal como los conocemos no podrían existir. En química, el Principio de Exclusión de Pauli se combina con la regla de Hund y el principio de Aufbau para ofrecer un conjunto completo de reglas que permiten determinar configuraciones electrónicas, predecir diagramas de ocupación orbital y comprender el paramagnetismo y el diamagnetismo.
Nuestra calculadora del Principio de Exclusión de Pauli te ayuda a determinar, para cualquier conjunto dado de números cuánticos, si una configuración electrónica está permitida o está prohibida por el principio de exclusión. También puedes usarla para calcular el número máximo de electrones en un orbital, subcapa o capa dados, y verificar que las distribuciones electrónicas propuestas sean físicamente válidas. Esta es una herramienta indispensable para estudiantes de química general, química física y mecánica cuántica.
Electron configuration, orbital diagrams, valence electrons, and electron arrangement
Explore CategoryEl Principio de Exclusión de Pauli establece que ningún par de electrones en el mismo átomo puede tener valores idénticos para los cuatro números cuánticos (n, l, mₗ, mₛ), de modo que cada estado cuántico puede ser ocupado por como máximo un electrón.
Un orbital queda definido por una combinación específica de los números cuánticos n, l y mₗ. Dado que el número cuántico de espín mₛ solo puede ser +½ o −½, como máximo dos electrones pueden diferir en ese número cuántico restante, lo que da a cada orbital una capacidad máxima de dos.
Dado que los electrones no pueden compartir estados cuánticos, llenan las capas y subcapas en una secuencia estructurada. El número de elementos en cada período (2, 8, 8, 18, 18...) refleja directamente la capacidad máxima de electrones de las subcapas que se llenan, impuesta por el principio de exclusión.
No: se aplica a todos los fermiones, es decir, partículas con espín semientero (1/2, 3/2, etc.), incluidos protones, neutrones y quarks. Los bosones (espín entero) no obedecen esta restricción.
En la notación de cajas orbitales, el principio de exclusión exige que cada caja (orbital) contenga como máximo dos flechas (electrones) y que esas flechas apunten en direcciones opuestas, simbolizando los dos estados de espín permitidos +½ y −½.