Hvordan påvirker den fuldstændige fyldning af en subshell E?

1. Elektronkonfiguration:Når en subshell er fuldstændig fyldt, er alle de tilgængelige orbitaler inden for den subshell optaget af elektroner. Dette resulterer i en stabil elektronkonfiguration.

2. Udvekslingsenergi:Elektroner inden for den samme underskal oplever udvekslingsenergi, som er en interaktionsenergi, der opstår fra den kvantemekaniske udveksling af elektroner mellem identiske partikler. Når en underskal er helt fyldt, bliver udvekslingsenergien maksimal. Dette skyldes, at alle elektronerne i en fyldt underskal har samme spin-orientering, enten helt op eller helt ned. Denne maksimale udvekslingsenergi bidrager til en lavere samlet energitilstand for elektronerne i den fyldte underskal.

3. Pauli udelukkelsesprincippet:Pauli udelukkelsesprincippet siger, at ikke to elektroner kan indtage den samme kvantetilstand samtidigt. Når en subshell er fuldstændig udfyldt, betyder det, at alle de tilgængelige kvantetilstande i den subshell er optaget. Dette begrænser elektronerne fra at optage højere energitilstande, hvilket resulterer i en lavere samlet energikonfiguration.

4. Nuklear ladning og elektron-elektron frastødning:Energien af ​​elektroner i et atom er også påvirket af tiltrækningen mellem den positivt ladede kerne og de negativt ladede elektroner. Når en subshell er fuldstændig fyldt, fører det øgede antal elektroner i den subshell til stærkere elektron-elektron frastødning. Denne frastødning modarbejder tiltrækningskraften mellem elektronerne og kernen, hvilket resulterer i en lille stigning i energien af ​​elektronerne i den fyldte underskal.

Samlet set fører den fuldstændige fyldning af en subshell til et fald i energien af ​​elektronerne i den subshell på grund af den maksimale udvekslingsenergi og begrænsningen pålagt af Pauli Exclusion Princippet. Der er dog en lille stigning i energi på grund af øget elektron-elektron frastødning. Den kombinerede effekt resulterer i en mere stabil og lavere energikonfiguration for elektronerne i den fyldte underskal.