Mis on Aufbau põhimõte?

Jutt elektronide konfiguratsioonist kui elektronide jaotusest erinevatele orbitaalidele ei ole kaugel nn Aufbau põhimõttest - välja arvatud pauli välistamise põhimõte ja Hundi reegel. Seal, kus aatomi põhiolukorras satuvad elektronid madalaima energiaga orbitaali ja ülejäänud elektronid on kasvava energia järjekorras.

Hüpoteetiliselt ütleb Vikipeediale viidates aufbau põhimõte ise, et ühe või mitme aatomi ümber tiirlevad elektronid täidavad madalaima võimaliku energiataseme enne kõrgemate tasemete täitmist. Näiteks 1s enne 2s. Sel viisil joonduvad aatomi, molekuli või iooni elektronid kõige stabiilsema elektronide konfiguratsiooniga.

Aufbau on saksa nimisõna, mis tähendab "ehitus". Mõnikord nimetatakse Aufbau printsiipi ehitamise põhimõtteks või Aufbau reegliks. Selle põhimõtte kohaselt on aatomi elektronid stabiilses olekus, kui neil on väike energia, samal ajal kui elektronid asuvad orhitaalides, mis moodustavad alamkestad. Seega on elektronidel kalduvus hõivata madala energiatasemega alakooreid.

(Loe ka: füüsikaliste ja keemiliste muutuste mõistmine ja näited)

Nende "konstrueerimise" suundumuste üksikasju selgitatakse matemaatiliselt aatomite orbiidi funktsioonide abil. Elektronide käitumist kirjeldavad teised aatomifüüsika põhimõtted, näiteks Hundi reegel ja Pauli keelupõhimõte.

Hundi reegel kinnitab, et isegi kui on saadaval mitu sama energia orbitaali, täidavad elektronid esimese tühja orbiidi, enne kui taaskasutavad teiste elektronide hõivatud orbitaale. Kuid lähtudes Pauli välistamise põhimõttest, tingimusest, et elektronid täidaksid sama orbiidi, peavad neil olema erinevad elektronide pöörlemised (-1/2 ja 1/2).

Prootonite ja neutronite konfiguratsiooni hindamiseks aatomituumades kasutatakse ühte tuumakesta mudelina tuntud Aufbau põhimõtte versiooni.

Esmases olekus täidetakse orbitaalid energia suurenemise järjekorras, nimelt:

1s <2s <2p <3s <3p <4s <4d <4p <5s …….

Orbitaalseid energiaid saab arvutada reegli (n + l) abil. Juhul kui orbitaalidel on sama väärtus (n + 1), täidetakse kõigepealt madalama n-väärtusega orbitaal.