Transcript 2 - Kimya
Çok Elektronlu Atomlar
Anahatlar:
Spin
Pauli Dışarlama İlkesi
Aufbau (Katyapı) İlkesi
Hund Kuralı
Elektron dizilişleri
Spin Kuantum Sayısı
Stern-Gerlach deneyi
Stern-Gerlach deneyi, bir kuantum sayısına daha ihtiyaç olduğunu göstermiştir.
Elektronların doğasında açısal momentum mevcuttur.
Spin Kuantum Sayısı ms : ±1/2
Tek elektron manyetik alana konulduğunda iki farklı şekilde yönelirler.
Dış manyetik alana paralel ise
zıt
ise
ms = + ½
ms = - ½
Pauli Dışarlama İlkesi
Bir atomda, aynı dört kuantum sayısına sahip
birden fazla elektron bulunamaz.
Bir orbitalde en çok iki elektron bulunabilir.
Bu elektronların spinleri birbirine zıttır.
n
1s
l
ml
ms
1
0
0
+1/2
1
0
0
- 1/2
Aufbau (katyapı) İlkesi
Çok elektronlu atomlarda, Schrodinger Eşitliğinin tam bir çözümü mümkün
değildir.
Elektronlar, hidrojen-benzeri orbitallere en düşük enerjili orbitallerden
başlayarak yerleşir ve çok elektronlu atomları oluştururlar.
Orbitallerin enerji sırası amprik Madelung Kuralları ile belirlenir.
1. n + l değeri arttıkça, orbitallerin enerjileri artar.
2. n + l değeri aynı ise, n sayısı küçük olan orbitalin enerjisi düşüktür.
n+l
1s < 2s < 2p < 3s <3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p
1 2
3 3 4
4 5 5
5 6
6
6 7 7 7
Orbital Doldurma Sırası
l değeri
Aufbau İlkesi
Örnek: Hidrojen (Z = 1)
1s1
V:1
1s
2s
2p
Paramanyetik : manyetik alanda çekilir
Örnek: Helyum (Z = 2)
1s2
V:0
1s
2s
Diyamanyetik : manyetik alanda itilir
2p
Lityum (Z = 3)
1s22s1
V:1
1s
Berilyum (Z = 4)
2s
2p
1s22s2
V:2
1s
2s
2p
Bor (Z = 5)
1s22s22p1
V:3
1s
2s
2p
Karbon (Z = 6)
1s22s22p2
V:4
1s
2s
2p
Hund Kuralı: Altkabukdaki eşenerjili orbitallere, elektronlar
maksimum paralel spin verecek şekilde yerleşir
Azot (Z = 7)
1s22s22p3
V:5
1s
2s
2p
Yarıdolu
Oksijen (Z = 8)
1s22s22p4
V:6
1s
2s
2p
Flor (Z = 9)
1s22s22p5
V:7
1s
2s
2p
Neon (Z = 10)
1s22s22p6
V:8
1s
2s
2p
Tam dolu
Sodyum (Z = 11)
[Ne]3s1
1s22s22p63s1
Ne
3s
Argon (Z = 18)
[Ne] 3s23p6
Ne
3s
3p
Dördüncü periyotta, önce 4s sonra 3d
orbitali dolar.
3d çekirdeğe daha yakındır
Fakat, 4s daha girgindir bu nedenle,
enerjisi daha düşüktür
Çok Elektronlu Sistemde Orbital Enerjileri
Elektronlar arasındaki çekme ve
itme kuvvetlerinden dolayı
kabukların, alt-kabukların ve
orbitallerin relatif enerjilerinde
farklılıklar vardır.
• Z=19 ve Z= 20:
Z= 19, Potasyum: 1s22s22p63s23p64s1 = [Ar]4s1
Z= 20, Kalsiyum: 1s22s22p63s23p64s2 = [Ar]4s2
• Z=21 - Z=30 arası d orbitalleri dolar:
V:3
Z= 21, Skandiyum: 1s22s22p63s23p64s23d1 = [Ar] 4s23d1
V:6
Z = 24, Krom: [Ar] 4s13d5
V:2
Z= 30, Çinko: 1s22s22p63s23p64s23d10 = [Ar] 4s23d10
İstisna Yarı dolu kararlılığı
ÖRNEK: Mo ( Z : 42) ve Cu ( Z : 29) metallerinin
elektron dizilişini yazınız. Nedenini açıklayınız.
Manyetizmaları nedir?
V : Valence (değerlik) elektronları
V:6
Z = 42, Molibden: [Kr] 5s14d5
V:1
Z = 29, Bakır : [Ar] 4s13d10
Yarı dolu kararlılığı
Tam dolu kararlılığı
Her ikisi de paramanyetik, eşleşmemiş elektrona sahipler
• modern periyodik çizelge.
• Lantanyum ([Xe]6s25d1) dan sonra, 4f ler dolmaya başlar.
• Aktinyum ([Rn]7s26d1) dan sonra, 5f ler dolmaya başlar.
• Grup numaralar, toplam değerlik elektron sayısını verir.
Soygaz Atom Konfigürasyonu
Bu elektron dizilişleri n+l kuralına uymaz
Anyon Elektron Dizilişi
N
7 elektron
N2–
9 elektron
1s2 2s2 2p3
1s2 2s2 2p5
Se ( Z: 34 ) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4
Se2–
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
Anyonlarda, elektronların yerleşmesi nötral atomlarla benzer.
Katyon Elektron Dizilişi
Co
27 e–
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
Co2+
25 e–
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
3d7
Co3+
24 e–
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
3d6
•
•
Elektronlar en büyük n değerine
sahip orbitalden ayrılır.
Elektronlar en büyük n ve en büyük l değerine sahip orbitallerden
ayrılır.
ÖRNEK: Aşağıdakilerin elektron dizilişi nasıldır?
Fe3+
O2-
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
1s2 2s2 2p6
Cu+
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Sn
[Kr] 5s2 4d10 5p2
Sn2+
[Kr] 5s2 4d10
Sn4+
3d5
[Kr]
4p10
3d10