Esto se debe a que si hubiera más de la cantidad especificada de electrones en una capa particular, se violaría el principio de Exclusión de Pauli. Establece que no hay dos electrones en un átomo que puedan tener el mismo conjunto de cuatro números cuánticos.
Ex. Es posible que haya escuchado que hay un máximo de 2 electrones en la primera capa. Esto se debe a que en la primera capa el número cuántico principal de ambos electrones sería el mismo (1)
El número cuántico azimutal también sería el mismo (0).
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El número cuántico magnético sería, una vez más, el mismo (0) para ambos electrones.
Por lo tanto, el único que queda es el número cuántico de giro, que afortunadamente tiene diferentes valores (arriba, abajo). Ahora, si asigna el primer giro de electrones hacia arriba (+ la mitad), el segundo electrón obtiene un giro hacia abajo (medio) y se obedece el principio de Exclusión de Pauli. Pero ahora, si intentas poner otro electrón en este caparazón, su giro tendrá que estar hacia arriba o hacia abajo. Si está arriba, todos sus números cuánticos serán idénticos al primer electrón y si están abajo, serían idénticos al segundo electrón. En cualquier caso, viola el principio de exclusión de Pauli.
Por lo tanto max no. de electrones en la primera capa es dos.