1. 개요
Aufbau Principle쌓음 원리 또는 축조 원리란 바닥 상태의 원자에서 에너지가 가장 낮은 오비탈부터 전자가 차례대로 채워지는 것이다. 다전자 원자에서 전자가 채워지는 3가지 규칙 중 하나다. (쌓음 원리, 파울리 배타 원리, 훈트 규칙)
'Aufbau'를 과학자 이름으로 착각하는 경우가 종종 있는데 사실 사람 이름은 아니고 독일어로 '쌓음 원리'를 뜻하는 Aufbauprinzip에서 따왔다.[1] 원리 자체는 1920년대 초반 덴마크의 과학자 닐스 보어와 오스트리아의 과학자 볼프강 에른스트 파울리에 의해 발견되어 이름이 붙여졌다.
2. 설명
우선 원자의 바닥 상태 전자 배치에 대해서 알아보아야 할 필요가 있다. 이는 다전자 원자에서 앞서 말한 3가지 규칙에 의해 오비탈에 전자를 채워 넣어 얻은 최저 에너지 상태의 전자 배치를 뜻한다.- 오비탈의 에너지 준위 순서에 따라 낮은 쪽부터 차례대로 전자를 배치한다.
- 4개의 양자수(주양자수 n, 방위 양자수 l, 자기 양자수 m, 스핀 양자수 s)가 모두 같은 전자 배치는 불가능하다.
- 홀전자를 가진 오비탈의 개수가 최대가 되도록 전자를 우선배치한다.(전자들의 스핀 방향은 모두 같다.)
- 그 후에 차례대로 오비탈 안에 전자를 넣어서 짝을 이룬다.
다만 8주기 원소부터는 (119번) 이 규칙이 맞지 않는다고 한다. 순서는 8s → 5g → 8p (2개만) → 7f → 8d → 9s → 9p 순서이다.[2]