औफबौ का अर्थ जर्मन में "निर्माण" है, और औफबाऊ सिद्धांत में कहा गया है कि इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तर के अनुसार परमाणुओं के चारों ओर इलेक्ट्रॉन के गोले भरते हैं। इसका मतलब है कि परमाणुओं के चारों ओर इलेक्ट्रॉन के गोले और उपकोश अंदर से बाहर से भरे हुए हैं, सिवाय in. के कुछ मामलों में जहां एक बाहरी शेल में कम ऊर्जा स्तर होता है और आंशिक रूप से आंतरिक शेल से पहले भर जाता है भरा हुआ।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
Aufbau सिद्धांत के अपवाद इस तथ्य पर आधारित हैं कि कुछ परमाणु अधिक स्थिर होते हैं जब उनके इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन शेल या उपकोश को भरते या आधा भरते हैं। औफबौ सिद्धांत के अनुसार, इन इलेक्ट्रॉनों को हमेशा ऊर्जा के बढ़ते स्तर के अनुसार कोश और उपकोश भरने चाहिए। कॉपर और क्रोमियम जैसे तत्व अपवाद हैं क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर के गोले में कुछ इलेक्ट्रॉनों के साथ दो उपकोशों को भरते हैं और आधा भरते हैं।
इलेक्ट्रॉन के गोले और उपकोश भरना
एक परमाणु नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों में असतत ऊर्जा स्तर होते हैं जिन्हें कोश कहा जाता है। निम्नतम ऊर्जा स्तर नाभिक के सबसे निकट होता है, और इसमें एक शेल में केवल दो इलेक्ट्रॉनों के लिए जगह होती है जिसे s शेल कहा जाता है। अगले कोश में दो उपकोशों में आठ इलेक्ट्रॉनों के लिए जगह होती है, s और p उपकोश। तीसरे कोश में तीन उपकोशों, s, p और d उपकोशों में 18 इलेक्ट्रॉनों के लिए जगह होती है। चौथे शेल में चार उपकोश होते हैं, जो f उपकोश को जोड़ते हैं। अक्षर वाले उपकोशों में हमेशा समान संख्या में इलेक्ट्रॉनों के लिए जगह होती है: s उपकोश के लिए दो, p के लिए छह, d के लिए 10 और f के लिए 14।
उपकोश की पहचान करने के लिए उसे मुख्य कोश की संख्या और उपकोश का अक्षर दिया जाता है। उदाहरण के लिए, 1s शेल में हाइड्रोजन का एकमात्र इलेक्ट्रॉन होता है, जबकि ऑक्सीजन, आठ इलेक्ट्रॉनों के साथ, 1s शेल में दो, 2s सबशेल में दो और 2p सबशेल में चार होते हैं। उपकोश तीसरे कोश तक अपनी संख्या और अक्षरों के क्रम में भरते हैं।
3s और 3p उपकोश दो और छह इलेक्ट्रॉनों से भरते हैं, लेकिन अगले इलेक्ट्रॉन 4s उपकोश में जाते हैं, न कि 3d उपकोश में जैसा कि अपेक्षित था। 4s सबशेल में 3d सबशेल की तुलना में कम ऊर्जा स्तर होता है और इसलिए पहले भरता है। हालाँकि संख्याएँ क्रम से बाहर हैं, वे औफ़बौ सिद्धांत का सम्मान करते हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉन उपकोश उनके ऊर्जा स्तरों के अनुसार भरते हैं।
अपवाद कैसे काम करते हैं
Aufbau सिद्धांत लगभग सभी तत्वों के लिए है, विशेष रूप से निम्न परमाणु संख्या के भीतर। अपवाद इस तथ्य पर आधारित हैं कि आधे भरे या पूर्ण गोले या उपकोश आंशिक रूप से भरे हुए लोगों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। जब दो उपकोशों के बीच ऊर्जा स्तरों में अंतर छोटा होता है, तो एक इलेक्ट्रॉन इसे भरने या आधा भरने के लिए उच्च स्तर के कोश में स्थानांतरित हो सकता है। इलेक्ट्रॉन औफबौ सिद्धांत के उल्लंघन में उच्च ऊर्जा स्तर के खोल में रहता है क्योंकि परमाणु उस तरह से अधिक स्थिर होता है।
पूर्ण या अर्ध-पूर्ण उपकोश बहुत स्थिर होते हैं और उनमें ऊर्जा का स्तर कम होता है, अन्यथा उनके पास होता। कुछ तत्वों के लिए, पूर्ण या अर्ध-पूर्ण उपकोशों के कारण ऊर्जा स्तरों का सामान्य क्रम बदल जाता है। उच्च परमाणु संख्या वाले तत्वों के लिए, ऊर्जा स्तरों में अंतर बहुत कम हो जाता है, और एक उपकोश भरने के कारण होने वाला परिवर्तन कम परमाणु संख्याओं की तुलना में अधिक सामान्य होता है। उदाहरण के लिए, रूथेनियम, रोडियम, सिल्वर और प्लेटिनम भरे हुए या आधे-भरे उपकोशों के कारण औफबौ सिद्धांत के सभी अपवाद हैं।
निम्न परमाणु संख्याओं में, इलेक्ट्रॉन कोशों के सामान्य अनुक्रम के लिए ऊर्जा स्तरों में अंतर बड़ा होता है और अपवाद उतने सामान्य नहीं होते हैं। पहले ३० तत्वों में, केवल तांबा, परमाणु क्रमांक २४, और क्रोम, परमाणु क्रमांक २९, औफबौ सिद्धांत के अपवाद हैं।
तांबे के कुल 24 इलेक्ट्रॉनों में से, वे निचले स्तरों में कुल 18 के लिए 1s में दो, 2s में दो, 2p में छह, 3s में दो और 3p में छह के साथ ऊर्जा स्तर भरते हैं। शेष छह इलेक्ट्रॉनों को 4s और 3d उपकोशों में जाना चाहिए, दो 4s में और चार 3d में। इसके बजाय, क्योंकि d उपकोश में 10 इलेक्ट्रॉनों के लिए जगह होती है, 3d उपकोश छह उपलब्ध इलेक्ट्रानों में से पांच लेता है और 4s उपकोश के लिए एक छोड़ देता है। अब ४s और ३डी दोनों उपकोश आधे भरे हुए हैं, एक स्थिर विन्यास लेकिन औफबौ सिद्धांत के अपवाद हैं।
इसी तरह, क्रोमियम में 29 इलेक्ट्रॉन होते हैं जिनमें 18 निचले कोश में होते हैं और 11 बचे होते हैं। Aufbau सिद्धांत के अनुसार, दो को 4s और नौ को 3d में जाना चाहिए। लेकिन 3d 10 इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है इसलिए केवल एक 4s में जाता है और इसे आधा भरा बनाता है और 10 इसे भरने के लिए 5d में जाता है। Aufbau सिद्धांत लगभग हर समय काम करता है, लेकिन अपवाद तब होते हैं जब उपकोश आधा भरा या भरा होता है।