Örnek Soru 1 kolay
Bir orbitalde en fazla kaç elektron bulunabilir?
- A) 2
- B) 4
- C) 6
- D) 8
Cevabı göster
Doğru cevap: A) 2
Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en fazla iki elektron bulunur ve bunlar zıt spinlidir.
9. SınıfKimya
Kimya · 9. Sınıf · Atom ve Periyodik Sistem
Bu derste Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi konusunu atomdan moleküle doğru kuracağız. Parçacıkların nasıl dizildiğini ve sayıların nereden geldiğini birlikte göreceğiz.
Dersten sonra şunları yapabiliyor olmanız gerekiyor:
Bu konuyu anlamanın ön koşulu Periyodik Sistem bilgisidir. Periyodik Sistem konusundaki temel kavramlar bu derste örneklerin üzerinde yeniden karşımıza çıkacak.
Bohr kuramı elektronu çekirdek çevresinde dairesel bir yörüngede hareket eden bir parçacık olarak ele alır. Kuantum kuramı ise elektronun belirli bir yörüngede değil, orbital adı verilen uzamsal bölgelerde bulunduğunu ortaya koyar. Orbitalin kendisi bir yol değildir; elektronun bulunma olasılığının çok yüksek olduğu bir hacim bölgesidir.
Bir orbitalin en fazla kaç elektron barındırabileceğini belirleyen kural şudur: bir orbitalde en fazla iki elektron bulunur ve bu iki elektronun spinleri zıt olmalıdır. Buna Pauli dışlama ilkesi denir. Bu nedenle dış kabuk en fazla sekiz elektron alır.
Alt kabuklar orbital sayısına göre sınıflandırılır. s alt kabuğunda tek orbital bulunur ve iki elektron alır. p alt kabuğunda üç orbital vardır, dolayısıyla toplam altı elektron tutar. d alt kabuğunda beş orbital bulunur ve on elektron alır. f alt kabuğunda yedi orbital bulunur ve on dört elektron alır.
| Alt kabuk | Orbital sayısı | Elektron kapasitesi | Örnek element |
|---|---|---|---|
| s | 1 | 2 | H, Li, Na |
| p | 3 | 6 | B, C, N |
| d | 5 | 10 | Sc, Ti, Fe |
| f | 7 | 14 | Ce, Gd |
Orbitalin şekli de alt kabuk türüne bağlıdır. s orbitali küresel görünür ve çekirdeğe doğruru yayılır. p orbitalleri birbirine dik üç yönde uzanır. d orbitalleri daha karmaşık ve dört lobludur. f orbitalleri ise yedi orbitalden oluşan daha da karmaşık bir yapı gösterir.
Bir elektronun tam olarak yerini belirlemek için dört kuantum sayısı kullanılır. Ana kuantum sayısı (n), elektronun bulunduğu kabuğu ve enerji düzeyini belirler; n = 1 ise K kabuğu, n = 2 ise L kabuğu, n = 3 ise M kabuğu adı verilir. Yan kuantum sayısı (l), orbitalin türünü ve şeklini belirler; l = 0 s, l = 1 p, l = 2 d, l = 3 f orbitallerine karşılık gelir.
Manyetik kuantum sayısı (ml), orbitalin uzaydaki yönünü gösterir ve l değerine göre −l ile +l arasında değerler alır. Spin kuantum sayısı (ms) ise yalnızca iki değer alır: +1/2 ve −1/2. Aynı orbitaldeki iki elektronun spin kuantum sayısı farklı olmak zorundadır.
Elektronlar orbitallere üç temel ilkeye göre yerleşir. Aufbau ilkesi (yapılandırma ilkesi), elektronların önce en düşük enerjili orbitale yerleştiğini söyler. Doldurma sırası 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s şeklindedir. Buna göre dördüncü kabuğun s alt kabuğu, üçüncü kabuğun d alt kabuğundan önce dolar.
Pauli dışlama ilkesi bir orbitalde en fazla iki elektron bulunabileceğini ve bu iki elektronun zıt spinli olması gerektiğini belirtir. Hund ilkesi ise eşit enerjili orbitallere yerleşimde enerjinin en düşük düzeyde tutulmasını sağlar. Buna göre örneğin 2p alt kabuğuna üç elektron yerleşirken orbitaller önce tek tek doldurulur: iki elektronlu değil, üç orbitalin her birinde birer elektron bulunur.
Bu üç ilkeye uyulmazsa elektron dizilimi enerji açısından kararsız bir hâl olur ve atom beklenmedik tepkimeler gösterebilir. Bu nedenle ilkeleri bilmek, doğru dizilim yazmanın temelidir.
Elektron dizilimi yazarken önce elementin atom numarası bulunur. Nötr bir atomda elektron sayısı proton sayısına eşit olduğundan, atom numarası kaç elektronun sırasıyla yerleştirileceğini gösterir. Elektronlar Aufbau sırasına göre yazılırken üstel sayılar o alt kabuğun elektron sayısını belirtir.
Örnek olarak oksijenin atom numarası 8'dir. Dizilim 1s² 2s² 2p⁴ biçiminde yazılır. Burada 1s ve 2s orbitalleri dolu, 2p alt kabuğundaki üç orbitale ise Hund ilkesine göre önce birer, sonra bir orbitale ikinci elektron yerleştirilir.
Dizilim yazıldıktan sonra periyot ve grup bilgisi kolayca elde edilir. Periyot, en yüksek ana kuantum sayısına karşılık gelen kabuğun numarasıdır. Grup ise en dış kabuğun s alt kabuğu ve p alt kabuğundaki elektronların toplamına göre belirlenir. Dış kabukta sekiz elektron varsa element bir soy gazdır ve 18. grupta yer alır.
Soru: Klorun atom numarası 17'dir. Klorun temel hâl elektron dizilimini yazınız, hangi periyot ve grupta olduğunu belirleyiniz.
3d ve 4s orbitallerini yanlış sırayla doldurmak En sık yapılan hatadır. Elektronlar önce 4s, sonra 3d orbitaline yerleşir. Dizilim yazılırken de bu sıra korunur; ancak bazı kaynaklarda elektron dizilimi kabuk sırasına göre 3d 4s biçiminde gösterilir. Bu iki gösterim aynı elektron dağılımını ifade eder.
Hund ilkesini göz ardı etmek Bazı öğrenciler eşit enerjili orbitalleri önce tam doldurmayı düşünür. Oysa enerji en düşük düzeyde tutulacağı için orbitaller önce birer elektron alır. Karbondaki 2p elektronlarının dağılımı bu ilkenin en iyi örneğidir.
Elektron sayısını atom numarası yerine kütle numarasıyla almak Nötr atomda elektron sayısı proton sayısına, yani atom numarasına eşittir. Kütle numarası proton ile nötron toplamıdır ve elektron sayısını vermez. Bu karışıklık dizilimin tamamıyle yanlış kurulmasına yol açar.
Bir orbitalde üç elektron bulunduğunu düşünmek Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en fazla iki elektron bulunabilir. Alt kabuk kapasitesi ile orbital kapasitesini karıştırmak en sık hatalardan biridir. Örneğin p alt kabuğunda üç orbital bulunur ve toplam altı elektron alır, ancak her biri en fazla iki elektron tutar.
Orbital, elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu uzamsal bir bölgedir ve en fazla iki elektron alır. Alt kabuklar orbital sayısına göre sınıflandırılır: s alt kabuğunda bir orbital ve iki elektron kapasitesi, p alt kabuğunda üç orbital ve altı, d alt kabuğunda beş orbital ve on, f alt kabuğunda yedi orbital ve on dört elektron kapasitesi vardır. Bir elektronun konumu dört kuantum sayısıyla belirlenir; bunlar ana kuantum sayısı, yan kuantum sayısı, manyetik kuantum sayısı ve spin kuantum sayısıdır. Elektronlar önce en düşük enerjili orbitale yerleşir, bir orbitalde iki elektronun spini zıt olmalı ve eşit enerjili orbitaller tek tek doldurulmalıdır. Bu ilkeler kullanılarak yazılan dizilimden elementin periyodu, grubu ve konumu kolayca belirlenir.
Konuyu pekiştirmek için günlük hayattan bir uygulamaya bakmak gerekir. Aşağıdaki görev, Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi bilgisini gerçek bir işin içinde kullandırmak için hazırlandı; çözerken hangi adımı nerede kullandığımızı not etmek faydalıdır.
Uygulama sorusu: Klor atomunun (Z = 17) temel hâl elektron dizilimini adım adım yaz ve periyot ile grup bilgisini elde et.
Bu görev için 20 puan dağıtılmıştır; puanlama anahtarı, cevabın hangi adımlarla gösterilmesi gerektiğini ayrıntılı biçimde söyler. Puanlamada işlem sırasının ve sonuç cümlenin ayrı ayrı sayıldığına dikkat et.
Bu konuyu çalışırken işinize yarayacak notlar
İki örnek üzerinde çalışacağız. İlk örnek kuralın temel kullanımını, ikinci örnek ise kuralın zorlayıcı bir durumunu gösterir. Adımları kendin yazmayı dene; ikinci adımda nerede durduğunu görmek, sınavda zaman kazanır.
Örnek 1: Sodyumun Elektron Dizilimi
Soru: Sodyumun (Z = 11) temel hâl elektron dizilimini yazınız.
Cevap: Elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ biçimindedir.
Bu örnekte adım sayısını not edin: kural her zaman aynı sayıda işlemle değil, kazanılması gereken bilgiye göre çözülür.
Örnek 2: Oksijenin Elektron Dizilimi
Soru: Oksijenin (Z = 8) temel hâl elektron dizilimini Hund ilkesine göre yazınız.
Cevap: Elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁴ biçimindedir; 2p orbitallerinden biri çift, ikisi tek elektronludur.
Bu derste geçen terimler birbirine yakın durur ve sınavda karıştırılır. Aşağıdaki tabloda her terimin anlamı ve sık karıştırılan karşılığı yan yana verilmiştir.
| Kavram | Anlamı | Sık karıştırılan karşılığı |
|---|---|---|
| Bir orbitalde en fazla iki elektron bulunur | Ve bu iki elektronun spinleri zıt olmalıdır. Buna | Bir orbitalde üç elektron bulunabileceğini düşünmek Pauli d… |
| Pauli dışlama ilkesi | Bu nedenle dış kabuk en fazla sekiz elektron alır. | Bir orbitalde üç elektron bulunabileceğini düşünmek Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en fazla iki elektron yer alır ve bunların spinleri zıt olmalıdır. Alt kabuk kapasitesi ile orbital kapasitesi karıştırılmamalıdır. |
| Ana kuantum sayısı (n) | Elektronun bulunduğu kabuğu ve enerji düzeyini belirler; n = 1 ise K kabuğu, n = 2 ise L kabuğu, n = 3 ise M kabuğu adı verilir. | Bu kavram için ayrı bir hata kaydı tutulmamış; tanımıyla ilgili uyarılar aşağıdaki bölümde. |
| Yan kuantum sayısı (l) | Orbitalin türünü ve şeklini belirler; l = 0 s, l = 1 p, l = 2 d, l = 3 f orbitallerine karşılık gelir. | Periyodu yan kuantum sayısından belirlemek Periyot, en yüks… |
| Hund ilkesi | İse eşit enerjili orbitallere yerleşimde enerjinin en düşük düzeyde tutulmasını sağlar. Buna göre örneğin 2p alt kabuğuna üç elektron yerleşirken orb… | Hund ilkesini atlayarak orbitalleri doldurmak Eşit enerjili orbitaller önce birer elektron alacak biçimde doldurulur. Karbondaki gibi iki orbitali önce doldurmak enerji açısından kararsız bir dağılım oluşturur. |
Aşağıdaki tablo bu konudaki kuralları tek bakışta toplar. Karar verirken önce bu tabloya bakmak, kuralı hatırlamakta işe yarar.
| Kural ya da formül | Ölçü / birim | Örnek adımlarında geçiyor mu |
|---|---|---|
| Bir orbitalde en fazla 2 elektron bulunur; spinleri zıttır (Pauli dışlama ilkesi) | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 1: Sodyumun Elektron Dizilimi |
| Alt kabuk kapasiteleri: s = 2, p = 6, d = 10, f = 14 | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 3: Periyot ve Grup Bulma |
| Alt kabuk orbital sayıları: s = 1, p = 3, d = 5, f = 7 | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 1: Sodyumun Elektron Dizilimi |
| Ana kuantum sayısı n = 1 K, n = 2 L, n = 3 M, n = 4 N kabuklarına karşılık gelir | 2 L | Evet — Örnek 3: Periyot ve Grup Bulma |
| Yan kuantum sayısı: l = 0 s, l = 1 p, l = 2 d, l = 3 f | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 3: Periyot ve Grup Bulma |
| Manyetik kuantum sayısı: −l ile +l arasında değerler alır | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 3: Periyot ve Grup Bulma |
| Spin kuantum sayısı: yalnızca +1/2 ve −1/2 | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 3: Periyot ve Grup Bulma |
| Aufbau doldurma sırası: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 4: Kurşun Dış Kabuğunun Bulunması |
| Nötr atomda elektron sayısı = proton sayısı = atom numarası | Ölçü birimi yok (saf kural) | Evet — Örnek 1: Sodyumun Elektron Dizilimi |
Hata yapmamak için önce hatanın nereden geldiğini bilmek gerekir. Aşağıdaki listede her hata için yanlış giden yol ve doğru yol birlikte verilmiştir.
Kısaca: Orbital, elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu bir hacim bölgesidir ve en fazla iki elektron alır. Alt kabuklar s, p, d ve f olarak gruplanır; orbital sayıları sırasıyla bir, üç, beş ve yedidir. Bir elektronun konumu dört kuantum sayısıyla belirlenir: ana kuantum sayısı kabuğu, yan kuantum sayısı orbitalin türünü, manyetik kuantum sayısı yönü ve spin kuantum sayısı dönüş yönünü gösterir. Elektronlar önce en düşük enerjili orbitale yerleşir, eşit enerjili orbitaller tek tek doldurulur.
Derste gördüğümüz ana fikirler şunlar:
Bu üç soru konunun özetidir. Çözmeden önce her biri için hangi kuralı kullanıyorum diye düşün; cevap anahtarı sonda verilmiştir.
Cevap anahtarı: 1) 13 — Demirin diziliminde 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d ve 4s orbitalleri sayıldığında on üç orbital tam doludur; iki 3d orbitali tek elektronludur.
2) 0, 1 ve 2 — Yan kuantum sayısı sıfırdan başlar ve n eksi birine kadar değer alır; verilen n değeri için üç değer de mümkündür.
3) 2 — Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en fazla iki elektron bulunur ve bunlar zıt spinlidir.
Bu konuyu öğrenmek şu başlıkları da kolaylaştırır. Aynı üniteden ve sonraki üniteden ikişer konu seçtik:
Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi başlığındaki her sayısal iddia elle doğrulanabilir biçimde yazıldı: soruda verilen değer, uygulanan kural ve bulunan sonuç yan yana durur. Metin özgün yazılmıştır, başka bir kaynaktan alıntı yapılmamıştır.
Ayrıca derste şu açık uçlu görevler yer alıyor; her biri puanlıdır ve kendi cevabını yazmanı ister:
Daha ileri bir uygulama:
Soru: Demirin (Z = 26) elektron diziliminde 3d alt kabuğu nasıl dağılmıştır?
Sonuç/cevap: 3d alt kabuğunda 6 elektron vardır; beş 3d orbitalinden üçü çift, ikisi tek elektronludur.
Bu derste Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi konusunu atomdan moleküle doğru kuracağız. Parçacıkların nasıl dizildiğini ve sayıların nereden geldiğini birlikte göreceğiz.
Bu derste Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi konusunu atomdan moleküle doğru kuracağız. Parçacıkların nasıl dizildiğini ve sayıların nereden geldiğini birlikte göreceğiz. Dersten sonra şunları yapabiliyor olmanız gerekiyor:
Orbital elektronun belirli bir yörüngede dolaşması değil, bulunma olasılığının yüksek olduğu bir hacim bölgesidir.
Orbital ile yörünge kavramını karıştırmak Yörünge bir çizgi olarak çizilebilen bir yol olarak sunulur, orbital ise elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu üç boyutlu bir hacim bölgesidir. Bu ikisi aynı şey değildir. Bir orbitalde üç elektron bulunabileceğini düşünmek Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en…
Bir orbitalde en fazla 2 elektron bulunur; spinleri zıttır (Pauli dışlama ilkesi) · Alt kabuk kapasiteleri: s = 2, p = 6, d = 10, f = 14 · Alt kabuk orbital sayıları: s = 1, p = 3, d = 5, f = 7 · Ana kuantum sayısı n = 1 K, n = 2 L, n = 3 M, n = 4 N kabuklarına karşılık gelir
Bir orbitalde en fazla kaç elektron bulunabilir?
Doğru cevap: A) 2
Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en fazla iki elektron bulunur ve bunlar zıt spinlidir.
n = 3 olan bir elektron için yan kuantum sayısı hangi değerleri alabilir?
Doğru cevap: B) 0, 1 ve 2
0, 1 ve 2. Yan kuantum sayısı sıfırdan başlar ve n eksi birine kadar değer alır; verilen n değeri için üç değer de mümkündür.
Demirin (Z = 26) temel hâl diziliminde kaç orbital tam olarak dolu durumdadır?
Doğru cevap: D) 13
Demirin diziliminde 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d ve 4s orbitalleri sayıldığında on üç orbital tam doludur; iki 3d orbitali tek elektronludur.
Konu anlatımları hesapsız okunur. Quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Kimya için çalışma yolu
Konu anlatımları hesapsız okunur; quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
Bu sayfa Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi konusunun anlatımını, kazanımlarını ve örnek sorularını içerir. Konuyla ilgili tüm sorular için testi çöz, diğer konular için DersTeders ana sayfasına geçebilirsin.
Bu konuyu çalış: hesap aç, ilerlemen kaydedilsin.
Hesap aç