- Konbuyu başlatan
- #1
F
faust
Ziyaretçi
Aufbau prensibi
Bu prensibin dayandığı nokta hidrojen atomunun schrödinger denklemlerinde çok elektronlu atomların çözümü için bir kural oluşturmasıdır ve bu prensibin orbital dağılımları sırasında oluşturduğu kuralları desteklemesidir.Bu kuralda orbitaller de elektronların nasıl dizildiği ve sırası hakkında bize bilgi vermesidir.Burada esasında prensibin dayanağı enerji düzeyleridir,yani enerjisi düşük olan elektron,orbitale daha çabuk dolacaktır ve baş kuantum sayısının/orbital kuantum sayısının artmasıyla da (dolayısıyla enerjinin artmasıyla) orbitallere büyük bir enerji ile dolacaklardır.
Örneğin 3s orbitalini dolduran elektronların enerji düzeyleri,3p den daha düşük bir enerji düzeyine sahiptir,dolayısıyla ilk başta 3s orbitali emisyon durumuna geçip daha önce enerji salınımı yapacaktır.Fakat burada birkaç istisna vardır o da,örneğin 3d orbitali 4s orbitaline göre daha iç kabukta yer alır ve valans kabuğunda 4s orbitali varsa bile burada ilk başta 4s orbitalinden düşük enerjiyle elektron koparılır,dolayısıyla burada baş kuantum sayısı ve orbital kuantum sayıları daha düşük enerji düzeyinde olacaktır diğer orbital diyagramlarına göre ve burada istisna da bozulmuş olacaktır.
Pauli dışarlama ilkesi
Bu prensibin temel dayanğı ise her orbitalde dört kuantum sayılarının en az biri farklı olmak şartıyla yerleşirler,bu üçü spinleri tam değer olan bozonlar,diğer biri ise spini kesirlik olan bir fermiyon yerleşmelidir,eğer bu kural geçerli değil ise elektronlar orada bulunamaz,bunu da kısaca şu şekilde izah edebiliriz.
Bir kutucuğa renkleri farklı 2 kedi koyduğumuzu düşünelim.Bu kedilerden biri siyah (+1/2) diğeri ise beyaz (-1/2) olsun.Bu durumda orbital tam değer bir bozon haline geldi,eğer bir siyah yada beyaz kedi daha alırsak kutuya orbitale spinleri farklı 3. Bir elektron girer dolayısıyla kuralımız bozulur,bu sebepten orbitalde bu durumu muhafaza edemez ve en nihayetinde orbital bir kabuk daha kazanmalı ki bu durumu telafi etsin,bu da imkansızdır.Burada eğer kuralı devam ettirmek istiyorsak her orbitali 2 ile çarpmamız gerekiyor ve tüm dolu orbitallerin yani küresel simetri oluşturan orbitallerin karesi alınmalı ve bu kural uygulanmalıdır.
Hund kuralı
Hund kuralı da,elektronların orbitallere nasıl dolacağı hakkında bizlere bilgi verir,örneğin 1s2 2s2 2p1 orbitallerinde 2p orbitaline tek elektron yazılamaz,bu durumda 1s orbitalinde ki ve 2s orbitalinde ki elektronları oraya dağıtmak gerekir ve elementimiz bir küresel simetri oluşturmaktadır bu durumda
1s1 2s1 2p3
1 1 111
Eğer burada orbitallere dağıtılan elektronlar (aufbau kuralından hatırlayacağımız gibi) zıt yönlü ise birbirlerini büyük kuvvetle iterler,değil ise zayıf bir etkileşimle bir arada dururlar bu yüzden 1s orbitali hund kuralında zayıf bir etkileşimle daha düşük bir enerji seviyesinde bulunur,diğer 2. Kabuk ve spinleri farklı elektronlar birbirlerini daha büyük bir kuvvetle iterler,dolayısıyla aufbau kuralında ki s,p enerji dağılımları hund kuralında geçerlilik kazanır ve bu kuralı onaylarlar elektronların diziliminde.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
Prof.Dr.Zekiye Çınar - Kuantum Kimyası (Çağlayan Yayınları)
Prof.Dr.Fevzi Köksal – Doç.Dr.Rahmi Köseoğlu – Kuantum Kimyası (Nobel Yayınları-2012)
Bu prensibin dayandığı nokta hidrojen atomunun schrödinger denklemlerinde çok elektronlu atomların çözümü için bir kural oluşturmasıdır ve bu prensibin orbital dağılımları sırasında oluşturduğu kuralları desteklemesidir.Bu kuralda orbitaller de elektronların nasıl dizildiği ve sırası hakkında bize bilgi vermesidir.Burada esasında prensibin dayanağı enerji düzeyleridir,yani enerjisi düşük olan elektron,orbitale daha çabuk dolacaktır ve baş kuantum sayısının/orbital kuantum sayısının artmasıyla da (dolayısıyla enerjinin artmasıyla) orbitallere büyük bir enerji ile dolacaklardır.
Örneğin 3s orbitalini dolduran elektronların enerji düzeyleri,3p den daha düşük bir enerji düzeyine sahiptir,dolayısıyla ilk başta 3s orbitali emisyon durumuna geçip daha önce enerji salınımı yapacaktır.Fakat burada birkaç istisna vardır o da,örneğin 3d orbitali 4s orbitaline göre daha iç kabukta yer alır ve valans kabuğunda 4s orbitali varsa bile burada ilk başta 4s orbitalinden düşük enerjiyle elektron koparılır,dolayısıyla burada baş kuantum sayısı ve orbital kuantum sayıları daha düşük enerji düzeyinde olacaktır diğer orbital diyagramlarına göre ve burada istisna da bozulmuş olacaktır.
Pauli dışarlama ilkesi
Bu prensibin temel dayanğı ise her orbitalde dört kuantum sayılarının en az biri farklı olmak şartıyla yerleşirler,bu üçü spinleri tam değer olan bozonlar,diğer biri ise spini kesirlik olan bir fermiyon yerleşmelidir,eğer bu kural geçerli değil ise elektronlar orada bulunamaz,bunu da kısaca şu şekilde izah edebiliriz.
Bir kutucuğa renkleri farklı 2 kedi koyduğumuzu düşünelim.Bu kedilerden biri siyah (+1/2) diğeri ise beyaz (-1/2) olsun.Bu durumda orbital tam değer bir bozon haline geldi,eğer bir siyah yada beyaz kedi daha alırsak kutuya orbitale spinleri farklı 3. Bir elektron girer dolayısıyla kuralımız bozulur,bu sebepten orbitalde bu durumu muhafaza edemez ve en nihayetinde orbital bir kabuk daha kazanmalı ki bu durumu telafi etsin,bu da imkansızdır.Burada eğer kuralı devam ettirmek istiyorsak her orbitali 2 ile çarpmamız gerekiyor ve tüm dolu orbitallerin yani küresel simetri oluşturan orbitallerin karesi alınmalı ve bu kural uygulanmalıdır.
Hund kuralı
Hund kuralı da,elektronların orbitallere nasıl dolacağı hakkında bizlere bilgi verir,örneğin 1s2 2s2 2p1 orbitallerinde 2p orbitaline tek elektron yazılamaz,bu durumda 1s orbitalinde ki ve 2s orbitalinde ki elektronları oraya dağıtmak gerekir ve elementimiz bir küresel simetri oluşturmaktadır bu durumda
1s1 2s1 2p3
1 1 111
Eğer burada orbitallere dağıtılan elektronlar (aufbau kuralından hatırlayacağımız gibi) zıt yönlü ise birbirlerini büyük kuvvetle iterler,değil ise zayıf bir etkileşimle bir arada dururlar bu yüzden 1s orbitali hund kuralında zayıf bir etkileşimle daha düşük bir enerji seviyesinde bulunur,diğer 2. Kabuk ve spinleri farklı elektronlar birbirlerini daha büyük bir kuvvetle iterler,dolayısıyla aufbau kuralında ki s,p enerji dağılımları hund kuralında geçerlilik kazanır ve bu kuralı onaylarlar elektronların diziliminde.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
Prof.Dr.Zekiye Çınar - Kuantum Kimyası (Çağlayan Yayınları)
Prof.Dr.Fevzi Köksal – Doç.Dr.Rahmi Köseoğlu – Kuantum Kimyası (Nobel Yayınları-2012)