Examkin

Soru

Zorluk: ZorOrbital Türleri ve Enerjileri

Çok elektronlu bir atom ile tek elektronlu bir iyon olan 3Li2+_3\text{Li}^{2+} taneciğinde bulunan bazı orbitallerle ilgili aşağıdaki ifadeler verilmiştir:

I. 3Li2+_3\text{Li}^{2+} taneciğindeki 3s3s, 3p3p ve 3d3d orbitallerinin enerjileri birbirine eşittir.
II. Çok elektronlu bir atomda 4s4s orbitalinin enerjisi, 3d3d orbitalinin enerjisinden daha düşüktür.
III. Baş kuantum sayısı n=3n = 3, açısal momentum kuantum sayısı l=2l = 2 olan bir orbitalde bulunan bir elektronun manyetik kuantum sayısı (mlm_l) +3+3 değerini alabilir.

Buna göre, bu ifadelerden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IICevap
  4. D
    I ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Tek elektronlu 3Li2+_3\text{Li}^{2+} iyonunda 3s3s, 3p3p ve 3d3d orbitallerinin enerjileri eşittir ve çok elektronlu atomlarda 4s4s orbitalinin enerjisi 3d3d orbitalinin enerjisinden düşükt��r; bu nedenle doğru yanıt 'I ve II' olarak belirtilen seçenektir.
Tek elektronlu 3Li2+_3\text{Li}^{2+} iyonunda orbitallerin enerjisi sadece baş kuantum sayısına (nn) bağlı olduğundan 3s3s, 3p3p ve 3d3d orbitalleri eş enerjilidir. Çok elektronlu atomlarda ise orbital enerjisi n+ln+l değerine bağlı olup 4s4s (n+l=4n+l=4) orbitalinin enerjisi 3d3d (n+l=5n+l=5) orbitalinin enerjisinden daha düşüktür. Dolayısıyla 'I ve II' ifadelerini içeren seçenek doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Tek elektronlu taneciklerde orbital enerjilerini analiz etmek
3Li2+_3\text{Li}^{2+} iyonunun 1 elektronu vardır. Tek elektronlu sistemlerde orbitallerin enerjisi yalnızca baş kuantum sayısına (nn) bağlıdır. Bu nedenle 3s3s, 3p3p ve 3d3d orbitallerinin enerjileri birbirine eşittir. I. ifade doğrudur.
Tek elektronlu sistemlerde elektronlar arası itme kuvveti ve perdeleme etkisi bulunmadığından alt kabuklar arasında enerji farkı olu��maz.
2
Çok elektronlu atomlarda orbital enerjilerini karşılaştırmak
Çok elektronlu sistemlerde orbital enerjileri Madelung-Klechkowski (n+ln+l) kuralına göre belirlenir. 4s4s orbitali için n+l=4+0=4n+l = 4+0 = 4 iken, 3d3d orbitali için n+l=3+2=5n+l = 3+2 = 5 olur. Değeri küçük olan orbitalin enerjisi daha düşüktür, yani 4s<3d4s < 3d şeklindedir. II. ifade doğrudur.
Çok elektronlu atomlarda elektronların çekirdeğe nüfuz etme yetenekleri ve birbirlerini perdelemeleri nedeniyle farklı alt kabukların enerjileri farklılaşır.
3
Kuantum sayısı sınırlarını kontrol etmek
n=3,l=2n=3, l=2 kuantum sayıları 3d3d orbitalini belirtir. Açısal momentum kuantum sayısı l=2l=2 olan bir orbitalde bulunan bir elektronun manyetik kuantum sayısı (mlm_l) −l-l ile +l+l dahil olmak üzere bu aralıktaki tam sayı değerlerini alabilir (−2,−1,0,+1,+2-2, -1, 0, +1, +2). Bu orbitaldeki bir elektron için ml=+3m_l = +3 olamaz. III. ifade yanlıştır.
Manyetik kuantum sayısı (mlm_l), alt kabuktaki orbital yönelimlerini belirler ve sınırları açısal momentum kuantum sayısı (ll) ile kısıtlıdır.

Anahtar Kavram

Tek elektronlu ve çok elektronlu sistemlerde orbital enerjilerinin belirlenmesi ile kuantum sayıları arasındaki değer aralığı ilişkileri.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Orbital Türleri ve Enerjileri

Bu konudan daha fazla soru