11. SınıfKimya

Atomun Kuantum Modeli ve Orbitaller — Çalışma Sayfası

Kazanımlar, önemli noktalar ve sık yapılan hatalar tek sayfada.

Bu konuda öğrenecekleriniz

Bohr modelinin açıklamakta yetersiz kaldığı durumları kuantum modeliyle karşılaştırır.
Dört kuantum sayısını (n, l, ml, ms) tanımlar ve verilen bir elektron için değer üretir.
s, p, d ve f alt katmanlarındaki orbital ile elektron sayılarını hesaplar.
Aufbau, Pauli dışlama ve Hund kurallarını uygulayarak elektron dizilimi yazar.
Periyodik tablodaki s, p, d ve f bloklarını elektron dizilimiyle ilişkilendirir.

Orbital, elektronun bulunma olasılığının en yüksek olduğu bölgedir; keskin bir yörünge değildir.
s alt katmanında 1, p alt katmanında 3, d alt katmanında 5, f alt katmanında 7 orbital bulunur.
Pauli dışlama ilkesine göre aynı orbitale giren iki elektronun spinleri birbirine zıttır.
Hund kuralı gereği eş enerjili orbitaller tek tek paralel spinlerle doldurulur, sonra eşleşir.
Krom (Z = 24) ve bakır (Z = 29) yarı dolu/tam dolu kararlılığı nedeniyle istisna dizilim gösterir.
Yükseltgenme sırasında ilk kopan elektronlar 4s alt katmanındadır; iyon dizilimleri bu yüzden 4s'siz yazılır.
Periyodik tabloda 1-2. gruplar s bloğu, 13-18. gruplar p bloğu, 3-12. gruplar d bloğudur.

Ana kuantum sayısı: n = 1, 2, 3, … (katman numarası ve enerji seviyesi)
Yörünge kuantum sayısı: l = 0, 1, 2, …, n − 1 → 0:s, 1:p, 2:d, 3:f
Manyetik kuantum sayısı: ml = −l değerinden +l değerine kadar (2l + 1 farklı değer)
Spin kuantum sayısı: ms = +½ veya −½ (aynı orbitale iki elektron zıt spinli olur)
Alt katmandaki orbital sayısı = 2l + 1; alt katmandaki maksimum elektron = 2(2l + 1)
Katmandaki toplam orbital sayısı = n²; katmandaki maksimum elektron = 2n²
Aufbau enerji sırası: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d

4s ile 3d'nin dolum sırasını karıştırmak: Aufbau sırasına göre 4s, 3d'den önce dolar; dizilim yazılırken 4s² sonrası 3d alt katmanı açılır.
Aynı orbitale iki elektronu aynı spinle yerleştirmek: Pauli dışlama ilkesi aynı orbitale giren iki elektronun spinlerinin zıt olmasını şart koşar, aksi hâlde durum fiziksel olarak mümkün değildir.
p alt katmanındaki elektronları tek orbitale yığmak: Hund kuralı eş enerjili orbitallerin tek tek ve paralel spinlerle doldurulmasını; 2p⁴ için iki tekli ve bir çiftli düzeni gerektirir.
İstisna dizilimleri atlamak: Beklenen 4s²3d⁴ yerine krom 4s¹3d⁵, bakır ise 4s²3d⁹ yerine 4s¹3d¹⁰ yazılır; yarı dolu ve tam dolu alt katmanlar enerji kazandırır.
İyon oluşurken 4s elektronlarını saymamak: Fe²⁺ için önce 4s iki elektronu koparılır ve dizilim [Ar] 3d⁶ biçiminde yazılır; 4s her zaman ilk kopan katmandır.

Dizilim yazarken önce en yakın noble gazın çekirdeğini [Ar] biçiminde kısaltın, yalnızca kalan elektronları hesaplayın; hem süre kazanırsınız hem hata payı düşer.
Alt katman kapasitesi sorularında ezber yerine 2l + 1 formülünden gidin: s için 2, p için 6, d için 10, f için 14 elektron.
Soruda orbital mi elektron mu sorulduğuna iki kez bakın: p katmanında 3 orbital ama 6 elektron vardır; bu ayrım sıkça sorulur.
Yarı dolu (d⁵) ve tam dolu (d¹⁰) alt katmanları gördüğünüzde istisna ihtimalini kontrol edin; krom ve bakır bu kuralın klasik örnekleridir.
Yükseltgenme sorularında iyonun yükünü atomdan çıkarın ve önce 4s elektronlarını yazın; iyon dizilimleri çoğu zaman 4s'siz kurulur.