ENERJI ALT SEVIYELERI NEDIR VE NASIL TEMSIL EDILIRLER? - BILIM - 2025

Enerji sublevels atomu elektronlar, elektronik kabukları molekül ya da atomla içinde dağılımlarını organize edildiği bir yöntemdir. Bu enerji alt seviyelerine orbitaller denir.

Elektronların alt seviyelerdeki organizasyonu, farklı atomların kimyasal kombinasyonlarına izin veren ve aynı zamanda Periyodik Elementler Tablosu içindeki konumlarını tanımlayan şeydir.

Elektronlar, atomun elektronik kabuklarında belirli bir şekilde kuantum durumlarının bir kombinasyonu ile düzenlenir. Bu durumlardan biri bir elektron tarafından işgal edildiği anda, diğer elektronlar farklı bir durumda olmalıdır.

Giriş

Periyodik tablodaki her kimyasal element, sırayla nötronlardan, protonlardan ve elektronlardan oluşan atomlardan oluşur. Elektronlar, herhangi bir atomun çekirdeği etrafında bulunan, elektronların yörüngelerinde dağılmış negatif yüklü parçacıklardır.

Elektron orbitalleri, bir elektronun% 95 oranında buluşma şansına sahip olduğu uzay hacmidir. Farklı şekillere sahip farklı yörünge türleri vardır. Her yörüngede en fazla iki elektron bulunabilir. Bir atomun ilk yörüngesi, elektron bulma olasılığının en yüksek olduğu yerdir.

Orbitaller s, p, d ve f harfleriyle, yani Sharp, Principle, Diffuse ve Fundamental ile belirtilir ve atomlar daha büyük bir molekül oluşturmak için birleştiklerinde birleşirler. Atomun her kabuğunda bu yörünge kombinasyonları bulunur.

Örneğin atomun 1. katmanında S orbitalleri, 2. katmanda S ve P orbitalleri, atomun 3. katmanında S, P ve D orbitalleri ve son olarak atomun 4. katmanında S, P, D ve F orbitalleri.

Ayrıca yörüngelerde, daha fazla elektron depolayabilen farklı alt seviyeler buluyoruz. Farklı enerji seviyelerindeki orbitaller birbirine benzer, ancak uzayda farklı alanları kaplar.

İlk yörünge ve ikinci yörünge, bir S yörüngesiyle aynı özelliklere sahiptir, radyal düğümlere sahiptirler, daha yüksek küresel hacim olasılığına sahiptirler ve yalnızca iki elektron tutabilirler. Bununla birlikte, farklı enerji seviyelerinde bulunurlar ve bu nedenle çekirdek etrafında farklı boşlukları kaplarlar.

Periyodik element tablosundaki yer

Elementlerin elektronik konfigürasyonlarının her biri benzersizdir, bu nedenle periyodik element tablosundaki konumlarını belirlerler. Bu konum, her bir elementin periyodu ve atom numarası, elementin atomunun sahip olduğu elektron sayısı ile tanımlanır.

Bu nedenle, atomlardaki elektronların konfigürasyonunu belirlemek için periyodik tabloyu kullanmak anahtardır. Elemanlar, elektronik konfigürasyonlarına göre aşağıdaki gibi gruplara ayrılır:

Her yörünge, periyodik element tablosu içinde belirli bloklar halinde temsil edilir. Örneğin, S orbitallerinin bloğu alkali metallerin bölgesidir, tablodaki ilk grup ve altı elementin bulunduğu Lityum (Li), Rubidyum (Rb), Potasyum (K), Sodyum (Na), Fransiyum ( Fr) ve Sezyum (Cs) ve ayrıca bir metal değil, bir gaz olan hidrojen (H).

Bu element grubu, pozitif yüklü bir iyon oluşturmak için genellikle kolayca kaybolan bir elektrona sahiptir. En aktif metaller ve en reaktifler.

Hidrojen bu durumda bir gazdır, ancak sadece bir elektrona sahip olduğu için periyodik elementler tablosunun 1. grubunda yer alır. Hidrojen, tek bir pozitif yük ile iyonlar oluşturabilir, ancak tek elektronunu çıkarmak, elektronları diğer alkali metallerden ayırmaktan çok daha fazla enerji gerektirir. Bileşikler oluştururken, hidrojen genellikle kovalent bağlar oluşturur.

Bununla birlikte, aşırı yüksek basınçlar altında, hidrojen metalik hale gelir ve grubundaki diğer elementler gibi davranır. Bu, örneğin Jüpiter gezegeninin çekirdeğinde meydana gelir.

Grup 2, oksitleri alkalin özelliklere sahip olduğundan toprak alkali metallere karşılık gelir. Bu grubun elementleri arasında Magnezyum (Mg) ve Kalsiyum (Ca) bulunur. Orbitalleri de S seviyesine aittir.

Periyodik Tabloda 3'den 12'ye kadar olan gruplara karşılık gelen geçiş metalleri D tipi orbitallere sahiptir.

Tablodaki 13'ten 18'e kadar olan elementler P orbitallerine karşılık gelir ve son olarak lantanitler ve aktinitler olarak bilinen elementlerin orbitalleri F olarak adlandırılır.

Orbitallerde elektron konumu

Elektronlar, enerjiyi azaltmanın bir yolu olarak atomun yörüngelerinde bulunur. Bu nedenle, enerjiyi artırmaya çalışırlarsa, elektronlar atomun çekirdeğinden uzaklaşarak ana yörünge seviyelerini doldururlar.

Elektronların spin olarak bilinen kendine özgü bir özelliğe sahip olduğu dikkate alınmalıdır. Bu, diğer şeylerin yanı sıra, yörünge içindeki elektronun dönüşünü belirleyen bir kuantum kavramıdır. Enerji alt seviyelerindeki konumunuzu belirlemek için gerekli olan şey.

Atomun yörüngesindeki elektronların konumunu belirleyen kurallar aşağıdaki gibidir:

• Aufbau Prensibi: Elektronlar önce en düşük enerjili yörüngeye girer. Bu ilke, belirli atomların enerji seviyelerinin diyagramlarına dayanmaktadır.

• Pauli Dışlama İlkesi: Bir atomik yörünge en az iki elektronu tanımlayabilir. Bu, farklı elektron spinine sahip yalnızca iki elektronun bir atomik yörüngeyi işgal edebileceği anlamına gelir.

Bu, atomik bir yörüngenin bir enerji durumu olduğu anlamına gelir.

• Hund kuralı: Elektronlar aynı enerjinin yörüngelerini işgal ettiğinde, elektronlar önce boş yörüngelere gireceklerdir. Bu, elektronların enerji alt seviyelerinin ayrı yörüngelerinde paralel dönüşleri tercih ettiği anlamına gelir.

Elektronlar, ters dönüşlerle karşılaşmadan önce alt seviyelerdeki tüm orbitalleri dolduracaktır.

Özel elektronik konfigürasyonlar

Ayrıca özel enerji alt seviyelerine sahip atomlar da vardır. İki elektron aynı yörüngeyi işgal ettiğinde, yalnızca farklı dönüşlere sahip olmaları gerekmez (Pauli Hariç Tutma ilkesi ile gösterildiği gibi), aynı zamanda elektronların birleşmesi enerjiyi biraz yükseltir.

Enerji alt seviyeleri durumunda, yarı dolu ve tam dolu alt seviye atomun enerjisini azaltır. Bu, atomun daha fazla stabiliteye sahip olmasına yol açar.

Referanslar

1. Elektron konfigürasyonu. Wikipedia.com'dan kurtarıldı.
2. Elektronik Yapılandırmalara Giriş. Chem.libretexts.org'dan kurtarıldı.
3. Orbitaller ve Bağlar. Chem.fsu.edu'dan kurtarıldı.
4. Periyodik tablo, ana grup elemanları. Newworldencyclopedia.org'dan kurtarıldı.
5. Elektro Konfigürasyon Prensipleri. Sartep.com'dan kurtarıldı.
6. Elemanların Elektronik Konfigürasyonu. Science.uwaterloo.ca'dan kurtarıldı.
7. Electron Spin. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu'dan kurtarıldı.