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No two electrons can have the same set of quantum numbers
Maximum electrons per orbital: 2
O Princípio de Exclusão de Pauli tem uma consequência profunda: como dois elétrons não podem compartilhar o mesmo estado quântico, os elétrons são forçados a ocupar níveis de energia progressivamente mais altos à medida que mais elétrons são adicionados a um átomo. É por isso que os átomos têm estruturas de camadas eletrônicas distintas em vez de todos os elétrons colapsarem no orbital de menor energia. Para o hélio (Z=2), ambos os elétrons cabem no orbital 1s com spins opostos, preenchendo-o completamente. Para o lítio (Z=3), o terceiro elétron deve começar uma nova camada em 2s, pois o orbital 1s já está cheio com seus dois elétrons.
O princípio de exclusão aplica-se não apenas aos elétrons, mas a todos os férmions — partículas com spin semi-inteiro, como prótons e nêutrons. É a razão pela qual a matéria é estável: sem essa restrição, os elétrons de cada átomo colapsariam para o orbital de menor energia disponível e os átomos como os conhecemos não poderiam existir. Em química, o Princípio de Exclusão de Pauli combina-se com a regra de Hund e o princípio de Aufbau para fornecer um conjunto completo de regras para determinar configurações eletrônicas, prever diagramas de ocupação orbital e entender o paramagnetismo e o diamagnetismo.
Nossa calculadora do Princípio de Exclusão de Pauli ajuda você a determinar, para qualquer conjunto dado de números quânticos, se uma configuração eletrônica é permitida ou proibida pelo princípio de exclusão. Você também pode usá-la para calcular o número máximo de elétrons em um orbital, subcamada ou camada específicos, e verificar se as distribuições eletrônicas propostas são fisicamente válidas. Esta é uma ferramenta indispensável para estudantes de química geral, química física e mecânica quântica.
Electron configuration, orbital diagrams, valence electrons, and electron arrangement
Explore CategoryO Princípio de Exclusão de Pauli estabelece que nenhum par de elétrons no mesmo átomo pode ter valores idênticos para todos os quatro números quânticos (n, l, mₗ, mₛ), portanto cada estado quântico pode ser ocupado por no máximo um elétron.
Um orbital é definido por uma combinação específica dos números quânticos n, l e mₗ. Como o número quântico de spin mₛ só pode ser +½ ou −½, no máximo dois elétrons podem diferir nesse número quântico restante, dando a cada orbital uma ocupação máxima de dois.
Como os elétrons não podem compartilhar estados quânticos, eles preenchem camadas e subcamadas em uma sequência estruturada. O número de elementos em cada período (2, 8, 8, 18, 18...) reflete diretamente a capacidade máxima de elétrons das subcamadas em preenchimento, imposta pelo princípio de exclusão.
Não — ele se aplica a todos os férmions, que são partículas com spin semi-inteiro (1/2, 3/2, etc.), incluindo prótons, nêutrons e quarks. Os bósons (spin inteiro) não obedecem a essa restrição.
Na notação de caixas orbitais, o princípio de exclusão exige que cada caixa (orbital) contenha no máximo duas setas (elétrons) e que essas setas apontem em direções opostas, simbolizando os dois estados de spin permitidos +½ e −½.