洪特規則

上公車時，你往往會先佔一個空著的雙人座，再考慮擠到陌生人旁邊。電子填充一組能量相同的軌域時也是如此。洪特規則說，在一個能量都相同的次層軌域裡（三個 p、五個 d 或七個 f 軌域），電子會先單個地散開——每個軌域一個，且自旋全部平行——然後才被迫讓某個軌域接納第二個成對的電子。

其實有兩部分。第一，讓未成對電子的數目最大：先在每個簡併軌域裡各放一個電子。第二，讓這些單個電子的自旋方向相同（比如全部「向上」），使總自旋最大。只有當這組裡每個軌域都有了一個電子，才開始配對。原因在於能量：兩個電子擠進一個小軌域會強烈互斥（要付出成對能），而處於不同軌域的同自旋電子平均也離得更遠，降低了排斥。所以氮的 2p3 是三個分開的、自旋向上的電子（每個 p 軌域各一個），而不是一對加一個單電子。

洪特規則正是賦予原子和離子磁性的原因。帶有未成對電子的原子是順磁的——會被吸入磁場；電子全部成對的則是抗磁的。它驅動了許多過渡金屬配合物的高自旋行為，也解釋了半滿次層（如帶五個未成對 d 電子的 Mn2+）的特殊穩定性。誠實的提醒：在過渡金屬配合物裡，洪特規則要與晶體場分裂相競爭——如果分裂足夠大，電子會在較低的軌域裡配對（低自旋），而不是散開，所以洪特規則是一種傾向，可被強配體場推翻。