Atomların Kuantum Mekaniği80.251.40.59/ankara.edu.tr/isgor/ACIKDERSMALZ/UNITE 2-3...Atomların Kuantum Mekaniği Erwin Schrödinger maddenin dalga ve parçacık özelliğini birleştiren

Atomların Kuantum Mekaniği

Erwin Schrödinger maddenin dalga ve parçacık özelliğinibirleştiren bir matematiksel işlem buldu. Bu işlem kuantummekaniği olarak bilinmektedir

Dalga Fonksiyonu Greek psi () ile gösterilir. Bu fonksiyonun karesi (2 ) bir elektronun istatistiksel olarak belli bir zamanda nerede olabileceğini gösteren yoğunluk haritasını oluşturur.

Dalga fonksiyonunu çözümlemekle bir seri dalga fonksiyonu yani ilgili enerji düzeylerindeki orbitalleri verir.

Her orbital elektron yoğunluğunun uzayda nasıl dağıldığını tanımlar.

2016-2017 DOÇ. DR. YASEMIN G. İŞGÖR /ANKARA ÜNIVERSITESI/ LINK: HTTP://80.251.40.59/ANKARA.EDU.TR/ISGOR/INDEX.HTML 15

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

Kuantum sayıları ve orbitaller

Her orbital üç kuantum sayısından oluşan bir sayı setiyle tanımlanır.

Baş Kuantum Sayısı (n): Orbitalin bulunduğu enerji düzeyini tanımlar. Aldığı değerler sıfır ve sıfırdanbüyük tam sayılardır. Baş elektronik kabuklar n değerine göre sıralanır. Bu değer büyüdükçe enerjibüyür, kabuklardaki elektronların çekirdeğe uzaklığı artar.

Orbital açısal momentum kuantum sayısı (l): baş kabuk altında yer alan alt kabukların sayısıhakkında bilgi verir. Azimutal kuantum sayısı olarak da bilinir. Sayısal değeri n‘den büyük olmayanbir tam sayıdır ( l< n ve l ≥ 0) .

l=0,1,2,3….,n-1.

Orbitallerin açısal dağılımı hakkında bilgi verir. Yani bu kuantum sayısı orbitalin şekli hakkındabilgi verir. Orbitallerin adları ise şekilleri, dolayısıyla da l kuantum sayısıyla ilişiklidir.

Manyetik kuantum sayısı (ml ): Bu kuantum sayısı orbitalin üç boyutlu uzayda orbitallerinyönelimini (dağılımını) belirler.

ml = -l, (1-l), …,-2,-1,0,1,2, …,(l-1), +l


Aynı n değerine sahip Orbitaller dışkabuğu oluştururken bir dış kabuk altındaki farklı orbitaller ise alt kabuğu oluşturur.


s Orbitalleri

l = 0

Küresel (Spherical)şekildedir

n arttıkça kürenin çapı da artar.

p Orbitalleri

l = 1

Su damlası (Parabol) şekildedir.

l = 2

Su damlası (Parabol) şekildedir.


19


Dönüş (Spin) Kuantum Sayısı, ms

Aynı orbitaldeki iki elektronun tam anlamıyla aynı enerjiyesahip olmadığı bulunuştur. Elektronun dönüşü manyetikalanı da tanımlar.

ms sadece iki değer alabilir: +1/2 ve−1/2.

Pauli dışlama prensibine göre bir atom içerisinde iki elektronaynı enerjiye sahip olamaz.

Diğer bir deyişle bir atomun 2 elektronu tamamen aynıkuantum sayıları ile ifade edilemez.

Hund Kuralı: dejenere orbitaller için en düşük enerji aynıdönüş kuantum sayısına sahip elektron sayısı maksimumoldukça ulaşılır.


21


22


Hatırlatma: elektron dizilimleriAtomların elektron dizilimi atomun mevcut elektronlarının orbital adı verilen

alt kabuklara dağıtılmasıyla oluşur. Bu dağılım elektronların olası en düşük enerjili (temel düzey) kabuklara dağılımıyla gerçekleşir.

Elektron diziliminde doğru dağılımın belirlenmesi için temel üç kural dikkate alınır:

1. Pauli dışlarlama prensibi,

2. Hund kuralı

3. Aufbau prensibi.


Pauli dışlarlama (dışlama)prensibine göre: bir atomda herhangi iki elektron aynı dört kuantum sayısına sahip olamaz.

Hund Kuralına göre: elektronlar eşenerjili orbitallere yerleştirildiğinde eşlenmemiş elektron sayısı en yüksek olacak

olasılıkta elektron dağılımı (orbitallere dağılımı) gerçekleştirilmelidir.

Aufbau prensibine göre ilk iki kurala uymak kaydıyla tüm elektron orbitaller ve alt orbitallere dağıtılırken tek tek

dağıtılmalıdır.


Atomların Elektron Dizilimleri

En dış kabukta (orbital)

Bulunan elektronlar en yüksek baş kuantum sayısına sahip elektronlardır (hatırlatma: kuantum sayıları konusu)

Bu elektronlara değerlik elektronları denir.

Ödev: diyamagnetik ve paramagnetik bileşik ne demektir



S ve d orbitallerini yarıyarıyadolduracak kadar yeterince elektronvarsa bazı anormalliker görülebilir. Buanomali 4s ve 3d enerji düzeylerininbirbirine yakın olmasından kaynaklanır.Benzer durum f orbitallerinde degörülür.

Kromun elektron konfigürasyonu:

24Cr: [Ar] 4s2 3d4 yerine

24Cr: [Ar] 4s1 3d5

Bakırın elektron konfigürasyonu:

29Cu: [Ar] 4s2 3d9 yerine

29Cu: [Ar] 4s1 3d10


28


29


30


Documents

Atomların Kuantum Mekaniği80.251.40.59/ankara.edu.tr/isgor/ACIKDERSMALZ/UNITE 2-3...Atomların Kuantum Mekaniği Erwin Schrödinger maddenin dalga ve parçacık özelliğini birleştiren