洪德定則

洪德定則(Hund’s Rule)
國立中山大學董騰元教授責任編輯

洪德定則是1925年由德國物理學家弗萊德里希•洪德（Friedrich Hund）所提出的。

其主要內容有以下三點：（第3點於1927年附加）

1.在已確定的電子組態 (electron configuration)中, 有最大多重性 (multiplicity)者（最大S值），則有最低的能量。【S 為總自旋量子數 (the total spin angular momentum)】

2. 在已確定的多重性中，具有最大數值 L者，有最低的能量。【L為總軌道量子數 (the total orbital angular momentum)】

3. 在已確定的條件中, 若最外層的副軌域(outermost subshell)電子數等於或不足滿殼層電子數的一半，則具有最小J值者， 能量最低；反之，若最外層的副軌域電子數超過滿殼層電子數的一半，則具有最大J值者，能量最低。【J為總角動量量子數】

在原子物理, 「洪德定則」提供了一個簡單的規則，它可用來確定哪些電子組態是對應於多電子原子的基態(ground state)。而在化學上, 規則1（rule one）特別重要而且經常就簡單地稱為「洪德定則」。

舉例來說：當數個電子填入相同副殼層的數個同能階軌域時，（例如npx、npy、npz）會先以相同的自旋方式分別填入不同方位的各個軌域，當所有軌域都半填滿後，才允許自旋方向相反的電子再進入而成對。這樣的電子排列方式，使自旋方向相同的電子數最多（最大的總自旋量子數），故能得到最低的能量，此即為洪德定則。若違背此原則，則其電子組態就會在激發態（excited state）。

例如：

氮的基態電子組態：1s22s22px12py12pz1；而1s22s22px22py1為激發態。
氧的基態電子組態：1s22s22px22py12pz1；而1s22s22px22py2為激發態。