KUANTUM ATOM MODELİ VE ORBİTAL KAVRAMI

Kuantum mekaniğine göre,

  1. Elektronlar hem tanecik hem de dalga özelliği gösterirler. (de Broglie)
  2. Elektron dalga özelliğini tanımlayan matematiksel fonksiyona dalga eşitliği denir (Ψ). (Schrödinger‘in dalga denklemi)
  3. Aynı anda bir elektronun tam konumunu ve momentumunu hesaplamak imkansızdır. (Heinsenberg Belirsizlik İlkesi)
  4. Belirli bir uzayda bir elektronun ancak bulma olasılığı dalga fonksiyonunun karesi alınarak belirlenebilir |ψ|2.
  5. Analiz edildiğinde, bu dalga fonksiyonu bize elektronun çekirdeğin etrafında bulunma ihtimalinin maksimum olduğunu uzay bölgelerini (ORBİTAL) verir. Bunlara atomik orbitaller (elektron bulutları) denir.

ELEKTRONLARI VE ORBİTALLLERİ İFADE EDEN KUANTUM SAYILARI (n, ℓ, m):

1. Baş kuantum sayısı (n):

Belirli bir orbitaldeki elektronun çekirdeğe olan uzaklığını (enerji seviyesi numarasını) belirtir. Tam sayılarla ifade edilir. n = 1, 2, 3, 4, …

n = 1 ⇒ 1. enerji seviyesi

n = 2 ⇒ 2. enerji seviyesi

2. Açısal momentum (yan, ikincil) kuantum sayısı (ℓ):

Orbitallerin şekillerini (türünü) açıklar.

ℓ’nin alabileceği değerler 0 ile (n – 1) arasındadır.

n = 1         için       ℓ = 0 (s orbitali)

n = 2         için       ℓ = 0 ve 1 (s ve p orbitalleri)

n = 3         için       ℓ = 0, 1 ve 2 (s, p ve d orbitalleri)

n = 4         için       ℓ = 0, 1, 2 ve 3 (s, p, d ve f orbitalleri)

3. Manyetik kuantum sayısı (m):

Orbitalin uzaydaki yönelimini gösterir.

m= -ℓ’den +ℓ’ye kadar olan sayılarla ifade edilir.

Orbitalin toplam yönelim sayısı (orbital içindeki alt orbital sayısı): m= 2ℓ+1

ℓ = 0 (s) ⇒ m= 0 ⇒ 1 orbital yönelimi (2.0 + 1 = 1)

ℓ = 1 (p) ⇒ m= -1, 0, +1 ⇒ 3 orbital yönelimi (2.1+1 = 3)

ℓ = 2 (d) ⇒ m= -2, -1, 0, +1, +2 ⇒ 5 orbital yönelimi (2.2 + 1 = 5)

ℓ = 3 (f) ⇒ m= -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 ⇒ 7 orbital yönelimi (2.3 + 1 = 7)

4. Spin kuantum sayısı (ms):

Elektronun dönüş yönünü belirler.

Ya +1/2 ya da -1/2’dir.

♣   Bir temel enerji düzeyindeki toplam orbital sayısı = n2

♣   Bir temel enerji düzeyindeki toplam elektron sayısı = 2n2

♣   Her bir alt orbitalde zıt spinli maksimum 2 elektron bulunabilir. (Pauli ilkesi)

4. temel enerji düzeyinde kaç tane orbital vardır?

n = 4        ⇒       ℓ = (n-1) = 4 – 1 = 3

ℓ = 0 ⇒ m= 2ℓ +1 = 2.0+1 = 1

ℓ = 1 ⇒ m= 2ℓ +1 = 2.1+1 = 3

ℓ = 2 ⇒ m= 2ℓ +1 = 2.2+1 = 5

+       ℓ = 3 ⇒ m= 2ℓ +1 = 2.3+1 = 7

n = 4 ⇒          Toplam:         1 + 3 + 5 + 7 = 16 orbital vardır.

Ya da kısaca;            (Orbital sayısı = n2)

⇒     n = 4          ⇒      n2 = 42 = 16 tane orbital vardır.

3d orbitalinin n, ℓ ve mdeğerlerini yazınız.

3d ⇒  3’den dolayı: n = 3

d’den dolayı: ℓ = 2                 

m= -2, -1, 0, +1, +2

4f orbitaline ait ℓ ve m değerlerini yazınız.

Your Content Goes Here

5s orbitaline ait n, ℓ ve m değerlerini yazınız.

Your Content Goes Here

Baş kuantum sayısı n = 2 olan atom için;

a)     Temel enerji düzeyi kaçtır?

b)     Yan kuantum sayısı hangi değerleri alır?

c)     Bulunan orbital türleri ve toplam orbital sayısı kaçtır?

Your Content Goes Here

Baş kuantum sayısı (n) 3 olan atom için aşağıdaki soruları cevaplayınız.

a)     Temel enerji düzeyi kaçtır?

b)     Yan kuantum sayısı hangi değerleri alır?

c)      Bulunan orbital türleri sayısı kaçtır?

Your Content Goes Here