Atomlarda iki elektronun aynı orbitalde bulunabilmesi, kimyanın temel konularından biri olarak öğretilmektedir. Elektronların zıt spinlere sahip olması, aynı orbitalde yer almalarının koşulu olarak açıklanırken bu durum aralarında elektriksel itme olmadığı anlamına gelmez. Tam tersine aynı orbitalde bulunan elektronlar birbirini itmeyi sürdürür. İki elektronun bir arada kalabilmesinin temel sebebi ise atom çekirdeğinin uyguladığı çekimin, elektronlar arasındaki itme kuvvetinden daha güçlü olmasıdır.
Aynı negatif yüke sahip iki elektronun çok küçük bir alanda birbirini ittiği, helyum atomu üzerinde yapılan iyonlaşma enerjisi ölçümlerinin bu paylaşımın net maliyetini ortaya koyduğu belirtilmektedir. Tek başına kalan bir elektronu çekirdekten ayırmak için gereken enerji miktarı ile iki elektronun varlığındaki ilk elektronu koparmak için gereken enerji karşılaştırıldığında, orbital paylaşımının sisteme 30 elektron voltluk bir maliyet yüklediği aktarılmaktadır.
Zıt Spinler Elektronlar Arasındaki İtme Kuvvetini Azaltıyor mu?
Zıt spinli elektronların aynı orbitali paylaşabilmesinin temel nedeninin manyetik bir çekim kuvveti olmadığını, Wolfgang Pauli tarafından ortaya atılan dışlama ilkesinin sadece kimin kiminle aynı bulutu paylaşabileceğini belirleyen kuralları koyduğunu bilinmektedir. Elektronların oluşturduğu manyetik etkileşimin elektriksel itme kuvvetine kıyasla on binlerce kat daha zayıf olduğu vurgulanmaktadır. Elektronların birbirini itmesine karşın çekirdeğin çekim gücünün her zaman baskın çıktığı ve atomun en kararlı düşük enerji seviyesinde kalmaya devam ettiği görülmektedir.
