Regla de Hund

La regla de Hund o de màxima multiplicitat, estableix que tots els orbitals d'un mateix nivell energètic han d'ésser ocupats per un electró abans que un d'ells pugui ésser ocupat per un doblet electrònic.^[1] Fou establerta empíricament pel físic alemany Friedrich Hund el 1925 conjuntament amb altres dues regles,^[2][3] i té un ús important en física atòmica, espectroscòpia i química quàntica.

La regla de màxima multiplicitat de Hund és una regla basada en l'observació dels espectres atòmics, que s'utilitza per predir l'estat fonamental d'un àtom o molècula amb una o més capes electròniques ocupades. La norma estableix que per a una configuració electrònica donada, el terme d'energia més baix és el que té el major valor de la multiplicitat d'espín. Això implica que si dos o més orbitals de la mateixa energia estan disponibles, els electrons els ocupen per separat abans d'omplir-los en parelles, i amb els espins paral·lels, això és o tots amb nombre quàntic d'espín ${\textstyle m_{e}=+{\tfrac {1}{2}}}$, o tots ${\textstyle m_{e}=-{\tfrac {1}{2}}}$.

La figura adjunta representa configuracions electròniques de diferents àtoms amb orbitals atòmics 2p semiocupats:

• a) i c) són configuracions incorrectes de l'àtom de nitrogen ${\displaystyle {}_{7}N}$. Els orbitals 2p estan ocupats per tres electrons desaparellats, però tenen espíns diferents, quan haurien de ser tots iguals ${\displaystyle [\uparrow ][\uparrow ][\uparrow ]}$ o ${\displaystyle [\downarrow ][\downarrow ][\downarrow ]}$.
• b) és una configuració incorrecte de l'àtom de ${\displaystyle {}_{6}C}$ perquè hi ha electrons aparellats als orbitals 2p havent-n'hi de buits que s'haurien d'omplir primer.
• d) és una configuració incorrecte de l'àtom de ${\displaystyle {}_{9}F}$ perquè hi ha electrons que ocupen el mateix orbital 2p amb el mateix espín, la qual cosa contradiu el principi d'exclusió de Pauli.
• e) és una configuració correcte del ${\displaystyle {}_{8}O}$.

Referències