Hundregel

Hundregel, auch Hundsche Regel, ist eine Grundregel der Atom- und Quantenchemie zur Bestimmung der Elektronenverteilung in mehrspinigenzuständen eines Atoms. Sie wurde nach Friedrich Hund benannt und ergänzt das Aufbauprinzip durch eine Vorzugregel für entartete Orbitale.

Kerninhalt der Regel ist, dass in einer vorhandenen Unter-Schale mit gleichwertigen (entarteten) Orbitalen Elektronen zuerst einzeln und mit parallel wirkenden Spins in diese Orbitalen gesetzt werden, bevor sie gepaart werden. Das bedeutet: So viele ungepaarte Elektronen wie möglich, und dabei maximale Gesamtsprache S, also die größtmögliche Multiplikität 2S+1. Falls mehrere Zustände die gleiche Multiplikität haben, wählt Hund den Zustand mit dem größten Gesamtbahndrehimpuls L.

Die energetische Begründung beruht auf dem Austauschwechselwirkungseffekt: Elektronen mit gleichen Spins vermeiden sich stärker gegenseitig, was zu einer geringeren Coulomb-Wechselwirkung führt und den Zustand energetisch begünstigt. Damit liefert Hunds Regel eine pragmatische Orientierung bei der Bestimmung des Grundzustands und der Termsymbole in LS-Kopplung.

Anwendung und Grenzen: Hundsche Regel gilt besonders gut für leichte Elemente, in denen Spin-Orbit-Kopplung schwach ist. Bei schweren Elementen oder starken Spin-Orbit-Effekten sowie in einigen Molekülen kann sie abweichen oder nur als Annäherung gelten. Beispiele: Kohlenstoff (2p2) besitzt zwei ungepaarte Elektronen in zwei andern p-Orbitalen und bildet e ine triplet ground state (^3P); Stickstoff (2p3) hat drei ungepaarte Elektronen und ein ^4S ground state.