ATOM NUMARASI: TEMSIL, ELEKTRON KONFIGÜRASYONU, ÖRNEK - FIZIKSEL - 2025

Atom numarası kimyasal bir elemanın bu elemanı atomik çekirdeğinde bulunan proton sayısını gösterir. Nötr bir atom olması durumunda, atom numarası, söz konusu elementin elektron sayısı ile çakışacaktır.

Bilindiği gibi atom çekirdeği proton ve nötronlardan oluşur. Protonlar pozitif bir yüke sahiptir ve değerleri elektronun negatif yükünün mutlak değeri olan Uluslararası Sistem birimlerinde 1,6 x ^10-19 coulomb ile çakışır .

Şekil 1. Bir helyum (He) atomunun şeması. Proton sayısı atom numarasıdır. Nötron sayısı artı proton sayısı kütle sayısıdır. Kaynak: Wikimedia Commons.

Atom çekirdeğinin parçacıkları oldukları için protonlar ve nötronlar nükleon olarak bilinir. Nükleonlar atomun elektronlarından yaklaşık iki bin kat daha büyük olduğu için atomun kütlesini pratik olarak belirleyen bu parçacıklardır. Bu nedenle bir atomdaki nükleon sayısına kütle numarası denir.

Ancak atom numarası, atomik elementlerin kimyasal afinitesini belirleyen numaradır, çünkü nötr atomlarda bu sayı elektronların sayısı ile çakışır.

Atom numarası gösterimi

Periyodik tabloda, bir kimyasal elementin X sembolüne sol alt tarafta adı geçen elementin atom numarasını temsil eden Z numarası eşlik ederken, elementin kimyasal sembolünün sol üst kısmında kütle numarası belirtilmiştir. K.

Aşağıdaki şekil bu gösterimi göstermektedir:

Şekil 2. Periyodik tabloda kullanılan sözleşmeye göre kimyasal element X'in atom numarası Z ve kimyasal element X'in kütle numarası A. Kaynak: Wikimedia Commons.

Ve sonra, tablo 1, ilgili notasyonları ve atomik ve kütle numaraları ile bazı kimyasal element örneklerini göstermektedir:

tablo 1

Eleman	Gösterim	Atom numarası Z	Kütle numarası A
Hidrojen	1 1 saat	bir	bir
Karbon	12 6 C	6	12
Oksijen	16 8 O	8	16
Uranyum	238 92 U	92	238

Periyodik tablodaki elementlerin atom numarası ve sırası

Kimyasal elementlerin periyodik tablosu, elementlerin atom numaralarının değerine göre sıralı düzenlenmesine ve artan sırasına izin verir.

Bunlardan en az 118 tanesi hidrojen ile başlayarak oganeson -önceden ununoktiyum denilen- kimyasal sembolü Og ve kütle numarası 294 olan element 118'e ulaşana kadar bilinmektedir.

Atom numarasında artan sıraya sahip ilk 10 kimyasal element çok daha aşinadır. Örneğin, en iyi bilinenlere sahibiz:

1. Hidrojen, H
2. Helyum, O
3. Lityum, Li
4. Berilyum, Be
5. Bor, B
6. Karbon, C
7. Nitrojen, N
8. Oksijen, O
9. Flor, F
10. Neon, Ne

Şekil 3. Kimyasal elementlerin sembollerini ve atom numaralarını gösteren basitleştirilmiş periyodik tablo. Kaynak: Pixabay.

Elektronik konfigürasyon

Atom numarası, bir kimyasal elementin atom çekirdeğindeki proton sayısını gösterir ve her proton, daha önce de söylediğimiz gibi, 1.602 x ^10-19 C elemental pozitif yüke sahiptir .

Atom nötr ise, -1.602 x10 ^-19 C temel negatif yüklü elektronların sayısı atom numarasına eşit olmalıdır. Bu nedenle, periyodik tablodaki bir kimyasal elementin sayısal konumunu bilerek, elektron sayısı da bilinir.

Atomda bu elektronlar, elektronun enerjisine ve açısal momentumuna bağlı olan orbital adı verilen bölgeleri işgal eder. Buna karşılık, atomdaki elektronların hem enerjisi hem de açısal momentumu nicelendirilir. Bu, yalnızca bazı ayrık değerleri alabilecekleri anlamına gelir.

Şimdi, orbitaller, elektronik konfigürasyonu belirleyen belirli kuralları takip ederek, düşük enerjiden yüksek enerjiye kadar elektronlarla doldurulur.

Bu şekilde, bir atomun en dış yörüngesindeki veya seviyelerindeki elektron sayısı, molekülleri oluşturmak için diğer atomlarla oluşturabileceği bağları kurar. Bu sayı elektron konfigürasyonuna ve atom numarasına bağlıdır.

Kuantum sayıları

Atomdaki bir elektronun enerjisi, 1, 2, 3 … tam sayı değerlerini alabilen temel kuantum sayısı n ile belirlenir.

Atomdaki elektronun açısal momentumu ikincil kuantum numarası l (ele harfi) ile belirlenir ve değerleri n'ye bağlıdır.

Örneğin, n = 2 için ikincil kuantum sayısı 0'dan n-1'e kadar olan değerleri alır, yani: 0 ve 1. Benzer şekilde, en düşük enerji seviyesi olan n = 1 için ikincil kuantum sayısı l sadece 0 değerini alır.

0, 1, 2, 3 ikincil kuantum sayıları dönüşümlü olarak s, p, d ve f harfleriyle gösterilir. S orbitalleri küreseldir ve p orbitalleri lobüle edilmiştir.

İki tane daha kuantum numarası var:

• -L'den + l'ye kadar değerleri sıfırdan alan manyetik kuantum numarası ml.
• Yalnızca + ½ ve -½ değerlerini alan ve elektronun bir özelliği olan spin kuantum numarası s.

Son olarak, iki elektronun dört özdeş kuantum numarasının hepsine sahip olamayacağını belirten Pauli dışlama ilkesi vardır. Bu prensibin bir sonucu olarak, bir yörünge ters dönüşe sahip en fazla iki elektrona sahip olabilir.

Elektron konfigürasyon diyagramı

Elektron konfigürasyon diyagramı, bir kimyasal elementin atom numarası bilindiğinde, elektronların en düşük enerjili orbitallerden en yüksek enerjili olanlara kadar doldurulma sırasını bilmek için kullanılır. Şekil 4 bu diyagramı göstermektedir:

Şekil 4. Elektronik yapılandırma. Kaynak: Wikimedia Commons.

Burada ana hatları çizilen fikir şudur: İlk sayı temel kuantum numarasını gösterir, ardından harf ikincil kuantum numarasını gösterir ve son olarak üst simge sayısı o yörüngede mümkün olan maksimum elektron sayısını gösterir.

Misal

Karbon ve silikonun elektronik konfigürasyonu

Yukarıda belirtildiği gibi, karbon atom numarası 6'ya sahiptir, bu da şu şekilde dağıtılan 6 elektrona sahip olduğu anlamına gelir: 1s2 2s2 2p2 . Silikonun atom numarası 14'tür ve elektronları şu şekilde dağıtılır: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 .

Her iki element de periyodik tablonun aynı sütunundadır, çünkü farklı atom numaralarına sahip olmalarına rağmen en dış yörüngede aynı elektronik konfigürasyona sahiptirler.

Referanslar

1. Connor, N. Nükleon Nedir - Atom Çekirdeğinin Yapısı - Tanım. Periyodik-table.org adresinden kurtarıldı.
2. Halklar Zirvesi. Atom numarası: nedir, nasıl temsil edilir. Kurtarıldı: cumbrepuebloscop20.org
3. Lifeder. Kimyasal periyodiklik nedir? Kurtarıldı: lifeder.com
4. Vikipedi. Elektronik konfigürasyon. Kurtarıldı: es.wikipedia.com
5. Vikipedi. Atomik numara. Kurtarıldı: es.wikipedia.com