Konfigurasi Elektron

              Aturan Hund untuk Multiplisitas Maksimum

Aturan Hunds Aturan Multiplisitas Maksimum menyatakan bahwa untuk konfigurasi elektron tertentu, suku dengan multiplisitas maksimum memiliki energi terendah. Menurut aturan ini, pasangan elektron dalam orbital p, d dan f tidak dapat terjadi sampai setiap orbital dari subkulit tertentu masing-masing berisi satu elektron atau ditempati secara tunggal.

Aturan Hund menyatakan bahwa:

1. Dalam sublevel, setiap orbital ditempati sendiri sebelum ditempati ganda.

2. Elektron yang ada dalam orbital yang terisi tunggal memiliki spin yang identik.

Penjelasannya elektron memasuki orbital kosong sebelum berpasangan. Elektron saling tolak menolak karena bermuatan negatif. Elektron tidak berbagi orbital untuk mengurangi tolakan. Ketika kita mempertimbangkan aturan kedua, spin elektron yang tidak berpasangan dalam orbital yang ditempati tunggal adalah sama. Putaran elektron awal di sub-level menentukan putaran elektron lainnya. Misalnya, konfigurasi elektron atom karbon adalah 1S22S22P2. Orbital yang sama akan ditempati oleh dua elektron 2s meskipun orbital yang berbeda akan ditempati oleh dua elektron 2p mengacu pada aturan Hund.

              Wolfgang Paulli mengemukakan pendapatnya mengenai aturan yang digunakan dalam konfigurasi elektron pada tahun 1925 yang kemudian dikenal dengan asas larangan Pauli. Asas larangan Pauli menyebutkan bahwa dalam suatu atom tidak akan mungkin memiliki dua elektron dengan empat bilangan kuantum sama. Sederhananya, setiap elektron harus memiliki atau berada dalam keadaan uniknya sendiri (keadaan tunggal). Ada dua aturan penting yang diikuti oleh Prinsip Pengecualian Pauli:

• Hanya dua elektron yang dapat menempati orbital yang sama.
• Dua elektron yang ada dalam orbital yang sama harus memiliki spin yang berlawanan atau harus antiparalel.

Namun, Prinsip Pengecualian Pauli tidak hanya berlaku untuk elektron. Ini berlaku untuk partikel lain dari putaran setengah bilangan bulat seperti fermion. Ini tidak relevan untuk partikel dengan putaran integer seperti boson yang memiliki fungsi gelombang simetris. Selain itu, boson dapat berbagi atau memiliki keadaan kuantum yang sama, tidak seperti fermion. Sejauh penamaannya, fermion dinamai menurut distribusi statistik Fermi-Dirac yang mereka ikuti. Boson, di sisi lain mendapatkan namanya dari fungsi distribusi Bose-Einstein.

Misalkan kita dapat mengambil atom helium netral sebagai contoh prinsip pengecualian Pauli yang umum. Atom memiliki 2 elektron terikat dan mereka menempati kulit terluar dengan spin berlawanan. Di sini, kita akan menemukan bahwa dua elektron berada di subkulit 1s di mana n = 1, l = 0, dan ml = 0. Momen putaran mereka juga akan berbeda. 

Satu akan menjadi ms = -1/2 dan yang lainnya akan menjadi +1/2. Jika kita menggambar diagram maka subkulit atom helium akan diwakili dengan 1 elektron "atas" dan 1 elektron "bawah". Pada dasarnya, subkulit 1s akan terdiri dari dua elektron yang spinnya berlawanan. Demikian pula, jika kita mengambil Hidrogen, ia akan memiliki subkulit 1s dengan 1 elektron "naik" (1s1). Litium akan memiliki inti helium (1S2) dan kemudian satu lagi elektron "naik" (2S1).