¿Seguirían siendo válidas las reglas de Hund si el electrón tuviera espín 3/2?

Una de mis tareas de física atómica fue la siguiente:

Los electrones dados tenían un Spin de S = 3 / 2 , ¿cuál sería el número de los primeros 4 gases nobles (capas completas)?

La respuesta esperada obvia es 4, 20, 56 y 120, porque ahora uno puede poner 4 ( 2 yo + 1 ) electrones en cada subcapa.

Mi problema con la pregunta es la naturaleza hipotética. Estamos modelando la física según la naturaleza, entonces, ¿podemos realmente estar seguros de que las reglas de Hund seguirán siendo válidas para ese caso? Si es así, ¿por qué?

Creo que el ejercicio simplemente trata de establecer que entiendes la regla de Hund, no pretende pretender que es una ley real de la naturaleza o un axioma de una teoría. No lo es y se rompe mucho tiempo incluso para el caso natural.

Respuestas (1)

Sí, puedes estar seguro porque ambos S = 1 / 2 y S = 3 / 2 son fermiones que deben respetar el principio de exclusión de Pauli.

¿Por qué los electrones seguirían llenando subcapa por subcapa? ¿No sería posible que hubiera excepciones a las reglas (como la plata que tiene [ k r ] 4 d 10 5 s en lugar de lo esperado [ k r ] 4 d 9 5 s 2 ¿configuración? ¿No es posible que los electrones llenen el 1 pag orbital después de la 1 s orbital en ese caso?
No puedes estar 100% seguro, como tú mismo has señalado, incluso en el caso de S = 1 / 2 tiene excepciones (como señaló CuriousOne en su comentario, la regla de Hund no es una ley fundamental de la naturaleza). Pero esperaría basado en las soluciones de los niveles de energía para el átomo de hidrogema con S = 3 / 2 que el comportamiento sería bastante similar.
¿Seguirían siendo válidas las reglas de Hund si el electrón tuviera espín 3/2?
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