Examkin

Soru

Zorluk: ZorElektron Dizilimi Kuralları (Aufbau, Pauli, Hund)

Temel haldeki 22Ti_{22}\text{Ti} atomu ve bu atomun oluşturduğu iyonlar ile ilgili bazı ifadeler aşağıda verilmiştir:

I. Baş kuantum sayısı (nn) 3 olan orbitallerindeki bir elektronun kuantum sayıları n=3n=3, l=2l=2, ml=−3m_l=-3, ms=+12m_s=+\frac{1}{2} olabilir.
II. 22Ti2+_{22}\text{Ti}^{2+} iyonunun temel hal elektron dizilimi [Ar]3d2[\text{Ar}]3d^2 şeklindedir ve bu iyonun oluşumunda elektronlar öncelikle en dış katmandaki 4s4s orbitalinden koparılmıştır.
III. Temel haldeki 22Ti_{22}\text{Ti} atomunda spin kuantum sayısı (msm_s) +12+\frac{1}{2} olan elektron sayısı en fazla 12'dir.

Buna göre, bu ifadelerden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız II
  2. B
    I ve II
  3. C
    Yalnız III
  4. II ve IIICevap
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Titanyum atomunun iyonlaşmasında elektronların 4s orbitalinden koptuğunu ve Hund kuralına göre eş enerjili orbitallerdeki elektronların paralel spinli yerleşmesiyle en fazla 12 elektronun spin kuantum sayısının pozitif olabileceğini belirten ifadedir.
Doğru olan seçenek, titanyum atomunun iyonlaşmasında elektronların en dış katmandaki 4s4s orbitalinden koptuğunu ve Hund kuralına göre eş enerjili orbitallerdeki elektronların paralel spinli yerleşmesiyle en fazla 12 elektronun ms=+12m_s = +\frac{1}{2} değerine sahip olabileceğini belirten ifadedir. Baş kuantum sayısı 3 olan d orbitalleri (l=2l=2) için ml=−3m_l=-3 kuantum sınırlarına aykırıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Titanyum (22Ti_{22}\text{Ti}) atomunun temel hal elektron dizilimini yazmak.
22Ti:1s22s22p63s23p64s23d2_{22}\text{Ti}: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2 (veya kısaca [Ar]4s23d2[\text{Ar}]4s^2 3d^2)
Kuantum sayılarını ve iyonlaşma durumlarını belirlemek için temel hal elektron dizilimi bilinmelidir.
2
Birinci öncüldeki kuantum sayılarının doğruluğunu kontrol etmek.
n=3n=3 ve l=2l=2 (3d3d orbitali) için manyetik kuantum sayısı (mlm_l) yalnızca −2,−1,0,+1,+2-2, -1, 0, +1, +2 değerlerini alabilir. Dolayısıyla ml=−3m_l = -3 olamaz.
Manyetik kuantum sayısı (mlm_l) değeri −l-l ile +l+l arasındaki tam sayı değerlerini alabilir.
3
İkinci öncüldeki iyonlaşma durumunu analiz etmek.
Katyon oluşurken elektronlar baş kuantum sayısı en büyük olan en dış katmandan (4s4s orbitalinden) koparıl��r. Dolayısıyla 22Ti2+_{22}\text{Ti}^{2+} iyonunun elektron dizilimi [Ar]3d2[\text{Ar}]3d^2 olur.
Çekirdeğe en uzak ve periyot numarasını belirleyen dış katman elektronları öncelikle koparılır.
4
Üçüncü öncüldeki spin kuantum sayısı +12+\frac{1}{2} olan maksimum elektron sayısını hesaplamak.
Tam dolu orbitallerdeki (1s22s22p63s23p64s21s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2) 20 elektronun 10 tanesinin spini +12+\frac{1}{2}'dir. Yarı dolu 3d23d^2 orbitallerindeki 2 elektron Hund kuralı gereği paralel spinli olmalıdır. Maksimum değer için bu 2 elektronun spini de +12+\frac{1}{2} kabul edilirse toplam 10+2=1210 + 2 = 12 elektron elde edilir.
Hund kuralına göre eş enerjili orbitallere elektronlar önce teker teker ve aynı spinli (paralel) olarak yerleşir.

Anahtar Kavram

Elektronların orbitallere yerleşim kuralları (Aufbau, Pauli ve Hund kuralları) ile kuantum sayıları arasındaki ilişkiler.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Elektron Dizilimi Kuralları (Aufbau, Pauli, Hund)

Bu konudan daha fazla soru