Regeln für die Besetzung der Zustände mit Elektronen in 1 Atom

1. Die Elektronen besetzen die Zustände von der niedrigsten Energie an.
2. Keine zwei Elektronen können alle vier Quantenzahlen gleich haben. ("Pauli-Prinzip")
3. Ohne äußeres Magnetfeld hängt die Energie nur von n und l ab.
   {Diese sehr gute Näherung wird immer benutzt, wenn die elektronische Struktur von Elementen behandelt wird.}
   Das bedeutet, dass die Untermöglichkeiten zu n und l als Zustände gleicher Energie behandelt werden;
   die Orbitale p_x, p_y und p_z haben damit die gleiche Energie.
4. Wenn zwei Zustände die gleiche Energie aber verschiedene Quantenzahlen haben, nennt man die Zustände entartet.
5. Entartete Zustände werden zuerst einfach mit gleichem (parallelem) Spin besetzt. Erst wenn alle entarteten Zustände einfach besetzt sind, werden sie weiter mit dazu antiparallelem Spin voll besetzt. ("Hundsche Regel")

 Mit diesen Regeln lässt sich die Besetzung der Orbitale mit den im Atom vorhandenen Elektronen herleiten.

Mögliche Orbitale (bis n = 4)
Als Symbol des Orbitals wird jeweils die Hauptquantenzahl als Zahl und die Nebenquantenzahl als Buchstabe notiert.

Die drei Möglichkeiten für p-Orbitale durch eine verschiedene 3. Quantenzahl m sind p_x, p_y, p_z.
{Die Verwendung von Buchstaben für d- und f-Orbitale ist nur in speziellen Anwendungen der (fortgeschrittenen) Anorganischen Chemie interessant.}
Wieviele Möglichkeiten, d.h. entartete Orbitale, es gibt, hängt von der 2. Quantenzahl l ab. Für l = 0: 1; für l = 1: 3; l = 2 : 5; ...; durch weiteres Abzählen sieht man: es gibt allgemein jeweils 2 * l + 1 Möglichkeiten (entartete Orbitale).

Von Interesse ist, wie wir ausgehend von Wasserstoff mit steigender Elektronenzahl schrittweise die Besetzung der Orbitale mit Elektronen erklären können. Zum Verständnis: Die Orbitale sind die Plätze, die Elektronen zur Verfügung stehen. Es sind "die Wohnungen, in die die Elektronen einziehen können". Wieviele Orbitale dann tatsächlich mit Elektronen besetzt sind, wird einem Konfigurationssymbol notiert. Dies wäre also die Angabe, "welche der vorhandenen Wohnungen auch tatsächlich bewohnt werden."

ZURÜCK:   Anschauliche Erklärung der Quantenzahlen    WEITER:   Konfigurationssymbol für die Besetzung