Elektronska konfiguracija (Paulijevo načelo)

Spin je jedna od osnovnih osobina čestica i  jedno od svojstava čestice u kvantnoj mehanici. Teško ga je fizički zamisliti ili naći neku analogiju sa osobinama koje su poznate našem iskustvu. Nekad se kaže da spin označava rotaciju čestice. Često takvu definiciju čujemo u školama jer je jednostavno predstaviti spin na taj način, ali ta paralela nije baš najbolja. Vrednost spina izražava se pozitivnim i negativnim brojevima.

Pre neki dan sam gledala interesantnu naucnu emisiju bas na temu spina elektrona. Naucnici koji se bave fizikom uspeli su videti spin elektrona u atomu koristeci posebno izradjene mikroskope. Vrh tih mikroskopa bio je presvucen gvozdjem, a sluzi za manipulaciju kobaltovih atoma smestenih na plocici od mangana. Pomocu mikroskopije skeniranja razmestili su pojedine kobaltove atome na povrsini. Zbog toga su mogli uticati na usmjerenost elektronskog spina. Slike koje su naucnici uspeli dobiti pokazuju atome kao zasebne izbocine u slucaju kada je spin usmjeren prema gore, a kada je spin bio usmeren prema dole, atomi izgledaju kao dvostruke izbocine jednake visine.

Dragi moj,

probaj to ovako da zamislis. Sve se u svetu vrti, Zemlja oko Sunca, pa oko svoje ose, Mesec oko Zemlje, pa tako i elektroni. Njih zamisli da su Zemlja, oni se vrte oko Sunca- jezgra atoma, kao i oko svoje ose. Ajde sada malo da zakomplikujemo : sada zamisli da jedan atom predstavlja Sunčev sistem sa svim onim planetama- elektronima. Svaka planeta je rasporedjena tako da se ne sudara sa susednom, a može se okretati oko Sunca. Svakako te planete se ne nalaze na istoj udaljenosti od Sunca  (zato Zemlju zovu tkz- treći kamen od Sunca), a sve to da se ne bi sudarile. E, tako atom ima svoje elektrone koji su podeljeni na svoje nivoe, a ti nivoi nam govore koliko su elektroni udaljeni od jezgra- kao što su planete udaljene od Sunca. Dalje, svaki taj elektron se vrti oko jezgra, pa i sam oko sebe- kako ti malopre rekoh na primeru Zemlje. E, sada kako sve u prirodi teži da nadje svoju srodnu dušu, svoj par :), tako i elektroni su grupisani po dva. Dalje, kako se elektroni vrte oko svoje ose zamisli da taj par elektrona ima isti smer rotacije- oni bi se sudarali. Moraju biti razliciti, kao muško i žensko,kao leva i desna patika,  pa svako ima svoju rotaciju. Zato se i pišu u onim kućicama koji predstavljaju podnivoe, jedan gore, jedan dole- kao kada pakuješ patike u kutiju to su ti spinovi, tj elektroni u paru.

E, sada zamisli da svaka ta kućica, u koju pakuješ elektrone, ima svog domaćina- što je i normalno  u životu, i taj domaćin traži svoju domaćicu, srodnu dušu, svoju patiku, kako god ti je lakše da zamisliš, odnosno suprotni spin. Zato, kada popunjavaš kućice- prvo crtas sve elektrone na gore, da svakoj kućici na tom pod nivou daš domaćina, pa tek onda pridodaješ domaćicu- crtajući je na dole.- to ti je Hundovo pravilo. Zašto je energija najmanja, jer nemas praznih kućica, svaka kuća ima svog domaćina, jeste da su neženje ali dobro, to govori o karakteristici tog elementa i da li će da oženi neženju- da se spari da dugim elementom-tj primi elektrone ili da ga uda- da da elektrone. Što više ima kuća sa neženjom, to znači da je gas i da mu treba elektron mlada, jer pre prima negoli što će odpustiti elektrone. A što manje ima neženja, to znači da odpušta elektrone- da se neženja udaje- e to su ti metali, zato su oni +1 ili +2,+3 valenti, oni daju svoje elektorne. Je li ti išta jasnije?:)

Lepo objasnjeno Ivana, ali nazalost, daleko od istine. Kada uzmes u obzir da elektron moze da postoji na dva mesta istovremeno, tj. da ima  svojstva i cestice i talasa stvari se dodatno komplikuju. Nema razloga da se elektroni krecu oko jezgra kao planete oko Sunca, jer revoluciju uzrokuje gravitacija, a gravitacija na nivou mikrosveta skoro da nema nikakav uticaj. Danas, najtacniju predstavu o kretanju elektrona i njegovom polozaju u atomu daju nam postulati kvantne mehanike (AO, MO,  Sredingerova jednacina...).

Apsolutno se slazem sa tim. Zaista se zahvaljujem na primedbi. Medjutim, smatram da je za neku osnovno razumevanje da ,,mozak ne eksplodira" od viska informacija ovo dovoljno.. :) Ne znam na kom je nivou hemije, ali smatram da je prvi razred srednje skole, tako da verujem da je ovo objasnjenje  zadovoljavajuce, dok ne podje na faks i ne pocne malo vise da se zanima kvantnom fizikom.. P.s. Nadam se da mi gospodin Nils Bor nece puno uzeti za zlo.. :)

Nisam sigurna. Nesto te ozbiljno gleda xD:

http://www.google.rs/imgres?hl=sr&safe=off&client=firefox-a&hs=irj&sa=X&...

Jasnije je. lijepo si objasnila, hvala, nikako da se javim.

Da, znam da je to sve radi lakšeg shvaćanja,   ali ja bi te neke pojmove izbacio iz srednjoškolskog programa, tipa spin, orbitala, hibridizacija i sl, jer rijetko tko to shvaća, svima je to previše apstraktno.

Ne moze da se izbaci. To su bitne stvari. Mnogi to ne shvataju zato sto ni ne pokusavaju da shvate.

Pozdrav! :)

"A new scientific truth does not triumph by convincing opponents and making them see the light, but rather because its opponents eventually die, and a new generation grows up that is familiar with it" Max Planck