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आउफबाउ सिद्धांत क्वांटम रसायन विज्ञान का एक मूलभूत नियम है जिसके अनुसार परमाणु में इलेक्ट्रॉन सबसे पहले निम्नतम ऊर्जा वाले कक्षकों को भरते हैं। भरने का क्रम माडलुंग नियम द्वारा नियंत्रित होता है: जिस कक्षक का n+l योग कम होता है, वह पहले भरता है; यदि दो कक्षकों का n+l योग बराबर हो तो कम n वाला कक्षक पहले भरता है। इसी कारण 4s (n+l=4) कक्षक, 3d (n+l=5) से पहले भरता है, यद्यपि 3d मुख्यतः निम्न कोश से संबंधित है।
कक्षकों के भरने का पूर्ण क्रम है: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p। यह सिद्धांत तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की आवधिक प्रकृति, आवर्त सारणी की खंड संरचना और तत्वों के गुणों की आवधिक प्रवृत्तियों की व्याख्या करता है। किंतु क्रोमियम की अपेक्षित [Ar]3d⁴4s² के स्थान पर वास्तविक संरचना [Ar]3d⁵4s¹ है, और कॉपर की [Ar]3d⁹4s² के स्थान पर [Ar]3d¹⁰4s¹ है।
क्रोमियम और कॉपर के अपवाद d-उपकोश की विशेष स्थायित्व से उत्पन्न होते हैं। आधी भरी d-उपकोश (3d⁵) में पाँचों d-कक्षकों में एक-एक इलेक्ट्रॉन का सममित वितरण होता है जिससे विनिमय ऊर्जा अधिकतम होती है और अंतर-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण न्यूनतम। पूरी भरी d-उपकोश (3d¹⁰) भी अत्यंत स्थायी होती है। यही कारण है कि इन परमाणुओं में 4s से एक इलेक्ट्रॉन 3d में स्थानांतरित हो जाता है। Mo, Ag, Au जैसे भारी संक्रमण धातुओं में भी इसी प्रकार के अपवाद पाए जाते हैं।
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Explore Categoryआउफबाउ सिद्धांत के अनुसार इलेक्ट्रॉन सबसे पहले न्यूनतम ऊर्जा वाले कक्षकों को भरते हैं: 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p... भरने का क्रम माडलुंग नियम (कम n+l योग = कम ऊर्जा) द्वारा निर्धारित होता है।
माडलुंग नियम के अनुसार 4s के लिए n+l=4 और 3d के लिए n+l=5 है। कम योग का अर्थ कम ऊर्जा है, इसलिए 4s पहले भरता है।
आधी भरी 3d-उपकोश (3d⁵) में पाँचों कक्षकों में सममित वितरण होता है जिससे विनिमय ऊर्जा अधिकतम होती है। यह स्थायित्व 3d⁴4s² की तुलना में अधिक अनुकूल है, इसलिए एक इलेक्ट्रॉन 4s से 3d में चला जाता है।
पूरी भरी 3d-उपकोश (3d¹⁰) विशेष रूप से स्थायी होती है। 3d⁹4s² की तुलना में 3d¹⁰4s¹ अधिक ऊर्जात्मक रूप से अनुकूल है, इसलिए कॉपर आउफबाउ सिद्धांत का एक अपवाद है।
हाँ, आउफबाउ सिद्धांत पाउली अपवर्जन सिद्धांत (एक कक्षक में अधिकतम 2 विपरीत-स्पिन इलेक्ट्रॉन) और हुंड के नियम (एक उपकोश के सभी कक्षक पहले एक-एक समांतर-स्पिन इलेक्ट्रॉन से भरते हैं) के साथ मिलकर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निर्धारित करता है।