पूर्णरूपेण पूरित एवं अर्धपूरित उप-कोशों का स्थायित्व

हुण्ड के अधिकतम बहुलता के नियम के अनुसार "एक ही उपकोश के कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन तब तक नहीं होता है, जब तक उस उपकोश के सभी कक्षकों में एक- एक इलेक्ट्रान न आ जाये।" इस प्रकार, उपकोश में उपलब्ध कक्षकों को युग्मित करने से पहले पहले एकल इलेक्ट्रॉन भरा जाता है। इसका मतलब यह है कि इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी s कक्षीय में दूसरे इलेक्ट्रॉन, p कक्षकों में चौथा इलेक्ट्रॉन, d कक्षकों में छठे इलेक्ट्रॉनों और f कक्षकों में आठवें इलेक्ट्रॉनों की शुरूआत के साथ होती है। उप-ऊर्जा कोश में कक्षकों में कोई इलेक्ट्रॉन युग्मन तब तक नहीं होता है जब तक कि प्रत्येक कक्षक पर समांतर चक्रण वाले एक इलेक्ट्रॉन उपस्थित न हो जाए। आधे भरे हुए और पूर्ण भरे हुए कक्षक परमाणुओं को अधिक स्थायी बनाते हैं। अतः p³, p⁶, d³, d⁵, d¹⁰, f⁷, f¹⁴ अधिक स्थायी होते हैं। न्यूनतम ऊर्जा वाला उपकोश पहले भरा जाता है और जब यह इलेक्ट्रॉनों का अधिकतम कोटा प्राप्त कर लेता है, तो उच्च ऊर्जा का अगला उपकोश भरना शुरू कर देता है।

पूर्णरूपेण पूरित एवं अर्धपूरित उप-कोशों को अत्यधिक स्थायी माना जाता है। जैसे ns¹ ns² np³ np⁶ nd⁵ और nd¹⁰ बहुत अधिक स्थायी है।

विभिन्न उपकोशों को भरने का क्रम निम्नलिखित है;

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

कक्षकों को भरने का क्रम निम्नतम (n+l) मान वाला उपकोश पहले भरा जाता है। जब दो या दो से अधिक उपकोशों का समान (n+l) मान होता है, तो 'n' के निम्नतम मान वाले उपकोशों को पहले भरा जाता है।

हाइड्रोजन परमाणु और He⁺, Li⁺² और Be⁺³ जैसी अन्य एकल इलेक्ट्रॉन प्रजातियों में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा केवल मुख्य क्वांटम संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है। हाइड्रोजन जैसी प्रजातियों में ऑर्बिटल्स की ऊर्जा निम्नानुसार बढ़ती है।

1s < 2s=2p < 3s = 3p = 3d < 4s = 4p = 4d = 4f < 5s = 5p = 5d = 5f <....... 

एक इलेक्ट्रॉन कम ऊर्जा वाले उपकोश s से अधिक ऊर्जा वाले उपकोश में स्थान्तरित हो जाता है, जब तक इस स्थांतरण से उपकोश के सभी उच्च ऊर्जा वाले कक्षकों में पूर्णपूरित और अर्धपूरित कक्षक प्राप्त नही हो जाते।   

ऑफबाऊ नियम के अनुसार Cr का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

₂₄Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴

यह होना चाहिए लेकिन इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास यह नहीं होता।

कुछ मामलों में, यह देखा गया है कि वास्तविक इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था ऑफबाऊ सिद्धांत द्वारा दी गई व्यवस्था से थोड़ी अलग है। इसका एक साधारण सा कारण है कि आधे भरे हुए तथा पूर्ण भरे हुए उपकोशों में अत्यधिक स्थायित्व होता है।

₂₄Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴ (गलत)

₂₄Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵ (सही)

₂₉Cu = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁹ (गलत)

₂₉Cu = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ (सही)

अभ्यास प्रश्न

• ऑफबाऊ नियम के अनुसार Cr का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास सही नहीं माना गया है क्यों?
• Cu का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ज्ञात कीजिये।