La vida química: La regla de Hund y el llenado de los orbitales.

La regla de Hund, o la regla de máxima multiplicidad de spin es una regla empírica que establece que un átomo va a tener la mayor cantidad de electrones con spines desapareados cuando los orbitales tienen la misma energía (son degenerados).

Qué quiere decir esto?

Vuelvo a mencionar la idea del mínimo esfuerzo y la mínima energía. Como habrás leído en el post de la energía de activación (si todavía no lo hiciste, podés leerlo haciendo click acá), las partículas, sistemas y todo lo que se te ocurra relacionado con la química (y muchas otras cosas mas), buscan siempre un estado de mínima energía. Y esto es lo que significa la regla de Hund.

Antes de ver un ejemplo, debo aclarar que para los electrones (jeje, los trato como personas, supongamos que esto está bien para hacerlo más didáctico), es muy energético y costoso estar apareado con otro electron en un mismo orbital si hay otro orbital de la misma energía libre. Lo menos energético es estar en distintos orbitales de igual energía con los espines paralelos. Una situación intermedia sería estar en orbitales degenerados distintos pero con espines apareados (opuestos).

Como se puede ver en la figura anterior y según expliqué recien, el caso 1 es el más energético, luego lo sigue el caso 2 y finalmente, el caso 3 es el menos energético, el que predice la regla de Hund.

Esto para los hombres se puede explicar muy fácil, para las mujeres les recomiendo antes jugar a este jueguito para entender un poco la cosa (hombres, también jueguen, es divertido .

Juego de los mingitorios

Lo que quiero mostrar con este juego, es que precisamente nos comportamos como electrones al ir al baño y elegir un mingitorio.

El estado de mínima energía es aquel en el que estamos solos haciendo pis tranquilos. Si hay alguien meando, entonces uno no va a elegir el mingitorio que este justo al lado, por lo menos se deja un espacio (no es una regla, simplemente un código).

Ubicarse justo al lado de otra persona sería el Caso 1 ejemplificado arriba, energía MÁXIMA!

Ahora, no puedo hacer una gran diferencia entre estar con el spin apareado o no… podríamos decir que dejar 1 solo lugar cuando hay 5 disponibles, sería equivalente a ubicar un electron con el spin apareado (opuesto, como en el Caso 2), si en cambio, dejamos 2 lugares y quedamos más lejos, por lo tanto con mayor espacio íntimo, entonces estaríamos con el spin desapareado (igual), y es esto precisamente lo que dice la Regla de Hund.

Este comportamiento se puede ver en muchísimos otros casos, como bien dijo Nosoyyo en el comentario que dejó en el post de la energía de activación, esto también se puede ver en los colectivos, cuando hay lugares libres, la gente se va sentando de forma que viajen en asientos individuales el mayor tiempo posible, simplemente porque es más cómodo, hablando de electrones, es menos energético.

Ah, casi me olvido, debo agregar que esta idea surgió cuando cursé Química General e Inorgánica 1, junto a mi gran amigo y compañero Gogui, que el también fue partícipe de la creación de esta analogía.

Ahora si, me despido,

Saludotes!
Pola.