| ... |
| ORBİTALLER |
 |
|
| Atomda çeşitli
tabakalar bulunduğu gibi,her tabakada da çeşitli alt enerji düzeyleri
veya orbitaller bulunur. Enerji düzeyleri belli sayıda elektron içerir
ve elektronların bu enerji düzeylerinde ne şekilde dizildiklerini
ilgili kuantum sayıları belirli kurallar çerçevesinde tayin eder.Başlıca
dört kuantum sayısı mevcuttur. |
| Baş kuantum sayısı
(n) :Atomda bulunan ve belirli enerji değerlerine sahip olabilen çeşitli
tabakaları göstermek için kullanılır. |
| Yan kuantum sayısı
( I ) :Atom etrafındaki her tabaka çeşitli alt enerji düzeylerini
içerirler.Yan kuantum sayıs,herhangi bir tabakada bulunan bir
elektronun,hangi enerji düzeyinde bulunduğunu gösterir.Sıfır ile
(n-1) arasında değişen değerler albilir. |
| Magnetik kuantum
sayısı(m):Ataomda her alt enerji düzeyi (veya orbital) bir veya
daha fazla orbitalden oluşmuştur. Magnetik kuantum sayısı herhangi bir
alt enerji düzeyindeki elektronun hangi orbitalde bulunduğunu açıklar. |
| Kuantum sayısı
(Enerji düzeyi) |
| Orbital örnekleri |
| |
|
n=1,l=0 |
n=2,l=0 |
n=2,l=1 |
n=3,l=0 |
n=3,l=1 |
n=3,l=2 |
n=4,l=0 |
n=4,l=1 |
n=4,l=2 |
n=4,l=3 |
| m=0 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| m=1 |
|
|
 |
|
 |
 |
|
 |
 |
 |
| m=2 |
|
|
|
|
|
 |
|
|
 |
 |
| m=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
. |
|
Elektron
Dağılımı : Elektronlar çekirdeğin çevresindeki yörüngelerde
bulunurlar. Elketronların bulunma ihtimalinin fazla olduğu yerlere
orbital denir. Orbitaller s,p,d,f... gibi harflerle gösterilirler. Her
hangi bir enerji düzeyindeki orbital sayısı n2 dir.(n=enerji seviyesi
olup 1,2,3,4... gibi tam sayılardır).
Herhangi bir enerji seviyesinin alabileceği elektron sayısı ise 2n2
ile hesaplanır.
Örneğin, 3. Enerji seviyesinde 2.32=18 orbital vardır. Bu
enerji seviyesinde 18 elektron bulunabilir.
ELEKTRONLARIN
ORBİTALLERE YERLEŞİM SIRASI:
Şekilde
görüldüğü gibi elektronlar 1s22s22p63s23p64s2
3d10 4p65s2...........sırasına göre
orbitallere yerleşmektedir.
Hund Kuralı
: Elektronlar orbitallere önce birer birer yerleşir. Boş
orbital varken elektron çiftleşemez.
Pauli Kuralı
: Elektronlar çekirdeğin çevresinde dönerken aynı
zamanda kendi eksenleri etrafında da dönerler. Birisi saat ibresi yönünde
dönerken diğeri onun tersi yönünde döner.(+1/2, -1/2)
Örnek : Atom numarası 17 olan X elementin elektron dağılımını yapınız
?
Çözüm :
1s22s22p63s23p5 şeklinde
olur.
Orbitallerin baş tarafındaki sayılar temel enerji düzeyini (baş kuant
sayısını) üstündeki sayılar ise elektron sayılarını göstermektedir.
17X: 1s2 2s2 2p6 3s2
3p5
Örnek: 10Ne, 18Ar, 36Kr soygaz atomlarının
elektron dizilişlerini yazınız ?
10Ne : 1s2 2s2 2p6
18Ar: 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6
36Kr:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6
4s2 3d10 4p6
Uyarılmış
Hal : Bir elektronun bulunduğu orbitalden enerji verilerek
bir üst enerjili orbitale geçmesiyle yazılan elektron dağılımına
uyarılmış hal denir.
Kararlılık
ve Değerlik Elektron Sayısı :
Soygazların son yörüngeleri tamamen dolu olup 8 elektron içerirler.
Kararlı yapıda olan bu gazlar elektron alış-verişi yada elektron
ortaklığı yapamazlar. Bu sebepten dolayı soygazlar kimyasal tepkime
vermezler.
Değerlik
Elektron Sayısı :
Bir elementin kendinden önceki soygazdan fazla bulundurduğu veya son
enerji düzeyindeki elektron sayısıdır.
Örnek :
15X = : 1s2 2s2 2p6 3s2
3p3
Son enerji düzeyinde 3+2=5 e- bulunduğundan değerlik
elektron sayısı 5 dir.
Genelde değerlik elektron sayısı 1,2,3 olanlar METAL,
4,5,6,7 olanlar AMETAL
8 olanlarda SOYGAZ
özelliği gösterirler.
Değerlilik:
Bir elementin kararlı yapıya(son yörünge 8) ulaşabilmesi için alması
yada vermesi gereken elektron sayısına değerlilik denir.
Örnek
:
17X: : 1s2 2s2 2p6 3s2
3p5
Bu elementin değerlik elektron sayısı 5+2=7 dir. Ya 7 elektron vererek
kendisinden önceki soygaza benzeyecek (+7) yada 1 elektron alarak (-1)
son yörüngeyi 8 e tamamlayacaktır. Bir elementin alabileceği değerliklerin
mutlak değerlikleri toplamı 8 dir. Metaller elektron almadıklarından
negatif değerlik almazlar.
Örnek : 11Na, 15P, 18Ar elementlerinin
değerliklerini ve metal mi, ametal mi olduğunu belirleyiniz.
Çözüm :
11Na : 2 8 1 değerlik elektron sayısı 1 olup metaldir. Değerliliği
+1 dir.
15P : 2 8 5 değerlik elektron sayısı 5 olup ametaldir. Değerliliği
+5 ile -3 arasındadır.
18Ar: 2 8 8 değerlik elektronu 8 olup soygazdır. Değerliliği
yoktur.
|
|
İyon Kavramı
:
Elektron alış-verişi yapmış atomlara iyon denir.
İyon ,katyonlar
,anyonlar:
NH4+, Ca+2, K+1, Al+3
CO3-2, Cl-, SO4-2
Katyon :
Pozitif yüklü atom yada atom gruplarıdır.
Katyonların
özellikleri :
1.
Elektron koparıldığı için elektron sayıları nötr atomlarınınkinden
azdır.
2. Atom çapı
nötr atomlarınınkinden küçüktür.(elektron koparıldıkça atom çapı
küçülür.)
3. Proton
sayıları elektron sayılarından büyüktür.
Anyon :
Negatif yüklü atom yada atom gruplarıdır.
Anyonların
Özellikleri :
1.
Elektron aldıkları için nötr atomlarına göre
elektron sayıları fazladır.
2. Atomun
çapı nötr atomlarınınkinden büyüktür.(elektron aldıkça atom çapı
büyür.)
3.
Elektron sayısı proton sayısından büyüktür.
Bir
atom verdiği elektron sayısı kadar pozitif (+) , aldığı elektron sayısı
kadar negatif (-) değerlik alır.
İyonlaşma
Enerjisi :
Gaz halindeki nötr bir atomdan bir elektronu koparmak için gerekli olan
enerjiye iyonlaşma enerjisi denir. 1. Elektron koparılıyorsa I. İyonlaşma
enerjisi(E1), 2. Elektron koparılıyorsa II. İyonlaşma
enerjisi(E2)....adını alır. Bir atomda her zaman E1<E2
Örnek : 11X, 15Y ve 19Z atomlarının 1.
İyonlaşma enerjilerini karşılaştırınız ?
X: 2 8 1
Y: 2 8 5
Z: 2 8 8 1
Y bir ametal olduğu için elektron vermek yerine almayı tercih edeceğinden
E1 en büyük olacaktır.
X ile Z karşılaştırılınca Z nin atom çapı daha büyüktür. En son
yörüngesindeki 1 elektronu koparmak X e göre daha az enerji gerektirir.
Buna göre Y>X>Z olur.
Periyodik tabloda soldan sağa doğru gidildikçe atom çapı azalmakta ve
Ei artmaktadır. Yukarıdan aşağıya inildikçe atom çapı
arttığından Ei azalmaktadır.
Örnek : X elementinin ilk 4 iyonlaşma enerjileri :
E1= 140 E2= 290 E3= 600 E4 =
3200 k.kal/mol olduğuna göre X elementinin değerlik elektron sayısı
kaçtır ?
140-290-600-3200 600 den ani bir artışla 3200 kk/mol e çıkmasının
sebebi 3200 kk ile soygaz elektron düzeninden(8 den) elektronun koparıldığını
gösterir.
Demek ki bu atom 2 8 3 şeklinde olup ilk 3 elektron çok az bir enerjiyle
kopmuştur. Değerlik elektron sayısı 3 dür.
Küresel
Simetri : Bir atomun elektron dizilişindeki en son orbital
tam dolu yada yarı dolu ise atom küresel simetri özelliği gösterir. Küresel
simetri gösteren atomlarda elektronlar çekirdek tarafından simetrik çekilirler.
Simetrik çekilen elektronu koparmak fazla enerji gerektirir.
Bir atomun elektron dizilişi s1,s2, p3,p6,
d5.d10, f7, f14 ile bitiyorsa
o atom küresel simetri özelliği gösterir.
Örnek : I- 15X II- 13Y III- 25Z
atomlarından hangisi yada hangileri küresel simetri gösterir ?
Çözüm : 15X: 1s2 2s2 2p6 3s2
3p3 (P3 ile bittiği için küresel simetri)
13Y : 1s2 2s2 2p6 3s2
3p1 (p1 ile bittiği için küresel simetri değil)
25Z : 1s2 2s2 2p6 3s2
3p6 4s2 3d5 (d5 ile bittiği için küresel
simetri)
|
|