Kästchenmodell

Darstellung von Wasserstoff und Kohlenstoff im Kästchenmodell

Die Pauling-Schreibweise (nach dem US-amerikanischen Chemiker dt. Abstammung Linus Carl Pauling, auch bekannt als „Kästchenschreibweise“ oder „Kästchenmodell“) ist eine einfache Art Orbitale grafisch darzustellen.

Üblicherweise wird nur die Nebenquantenzahl der äußeren Schale (des Bohrschen Atommodells) inklusive der Spinquantenzahl dargestellt. Das Niveau der Schale, die dargestellt ist kann abgekürzt in Buchstaben angegeben werden.

Die Darstellung der Orbitale selbst erfolgt im Kästchenmodell durch quadratische Kästchen. Dabei stellen lückenlos aneinander grenzende Kästchen Orbitale mit gleicher Nebenquantenzahl (also gleicher Energie) dar. Das s-Orbital wird also durch ein Kästchen dargestellt, das p-Orbital durch 3 aneinandergrenzende Kästchen, das d-Orbital durch 5 und das f-Orbital durch 7 aneinandergrenzende Kästchen.

Die Besetzung mit Elektronen sowie die Spinquantenzahl wird mit Hilfe von Pfeilen dargestellt. Dabei bedeutet ein Pfeil in einem Kästchen, dass dieses Orbital mit einem Elektron besetzt ist. Pfeile, die nach oben weisen, bedeuten Elektronen mit parallelem Spin, jene die nach unten zeigen, kennzeichnen Elektronen mit antiparallelem Spin. Nach der Hund'schen Regel sind zunächst alle Orbitale (Kästchen) derselben Nebenquantenzahl (im selben Energieniveau) einfach besetzt. Danach erfolgt die Doppeltbesetzung mit dem Elektron mit antiparallelem Spin.