Elektron

Fe2+ ve Fe3+ arasındaki temel fark, sahip oldukları elektron sayısında yatmaktadır. - Fe2+ (ferrous) iyonu, bir elektron daha fazla içerir ve elektron konfigürasyonu [Ar]3d6 şeklindedir. - Fe3+ (ferric) iyonu ise üç elektron kaybetmiştir ve elektron konfigürasyonu [Ar]3d5 şeklindedir. Diğer farklılıklar şunlardır: - Renk: Fe2+ soluk yeşil olup, suyla reaksiyona girdiğinde mora döner; Fe3+ ise sarı-kahverengi bir renktedir. - Manyetizma: Fe2+ paramagnetiktir, yani eşlenmemiş elektronları vardır. - Stabilite: Fe3+ iyonu, daha yüksek yük yoğunluğu ve kararlı koordinasyon kompleksleri oluşturma yeteneği nedeniyle Fe2+'dan daha stabildir.

Orbital ve elektron bulutu kavramları, atomun yapısı ve elektronların hareketi ile ilgili temel terimlerdir. Orbital, elektronların atom çekirdeği etrafında bulunabilecekleri olası bölgeleri ifade eder. Elektron bulutu ise, elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu matematiksel olarak tanımlanmış bölgedir.

Baş kuantum sayısı (n), bir elektronun bulunduğu ana enerji seviyesini veya kabuğu gösterir. Bu sayı pozitif tam sayı değerlerini alabilir (1, 2, 3, ...).

Atomda en fazla 2n² elektron bulunur, burada n enerji seviyesini temsil eden baş kuantum sayısıdır.

İyon oluşumu ve izoelektronik tanecik kavramları şu şekilde açıklanabilir: 1. İyon Oluşumu: Atomların elektron kazanıp kaybetmesiyle oluşur. 2. İzoelektronik Tanecik: Elektron sayısı ve dizilimi aynı, atom numaraları farklı taneciklerdir.

Na (sodyum) elementi, en dış katmanındaki tek elektronu, oktet kuralına uymak için verir. Bu kural, atomların son katmanlarını soy gazlara benzeterek kararlı hale gelmeye çalıştıklarını ifade eder.

Evet, elektronlar atomun hacmini belirler. Atomun hacmini, katmanlarda bulunan elektronların hareketi ve sayısı oluşturur.

Elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgelere "orbital" adı verilir.

Oktet kuralına uymayan elementler şunlardır: 1. Berilyum (Be): Kararlı bileşikler oluştururken değerlik kabuğunda sekizden az elektrona sahip olabilir. 2. Bor (B): Üç tekli bağ ile moleküler maddeler oluşturur ve değerlik kabuğunda altı elektron ile kararlılığa ulaşır. 3. Alüminyum (Al): Elektronlarını verme eğilimindedir ve diğer atomlarla üç tekli bağ oluşturabilir. 4. Üçüncü periyot ve sonrası elementler: D orbitallerine elektron alarak 8'den fazla elektrona sahip olabilirler. 5. Tek sayılı elektronu olan elementler: Azot monoksit (NO) gibi moleküller, eşleşmemiş elektronlara sahiptir ve oktet kuralına uymazlar.

Metallerin ısı iletkenliği yüksektir çünkü çok sayıda serbest elektrona sahiptirler. Ayrıca, metallerin atomik yapısı da ısı iletimini kolaylaştırır; atomlar yakından paketlenmiştir ve kafes titreşimleri (fononlar) yoluyla enerji transferi daha iyidir.

Metan (CH4) molekülünün Lewis yapısında 4 tane ortaklanmış elektron çifti vardır.

Nötr haldeki atomlarda proton sayısı elektron sayısına eşittir.

Hund kuralı, elektronların atomların orbitallerine yerleşiminde kullanılan bir ilkedir ve iki bölümden oluşur: 1. Maksimum Çiftleşmeme: Elektronlar, aynı enerji seviyesindeki eş enerjili orbitallere yerleşirken, mümkün olduğunca yalnız kalmayı tercih ederler. 2. Aynı Spin Yönelimi: Bir alt kabuktaki elektronlar, boş orbitallere yerleştirilirken, maksimum sayıda paralel spinli elektron bulunduracak şekilde yerleşirler. Bu kural, 1925 yılında Alman fizikçi Friedrich Hund tarafından keşfedilmiştir.

Atom dönerin özellikleri şunlardır: 1. Elektronların Dönmesi: Elektronlar, atom çekirdeği etrafında belirli yörüngelerde döner. 2. Spin Hareketi: Atom altı parçacıkların kendi eksenleri etrafında dönmelerine "spin" denir ve bu hareket, atomun içindeki sistemlerin temelini oluşturur. 3. Enerji Seviyeleri: Elektronların enerjileri, bulundukları yörüngeye göre belirlenir ve daha yüksek enerji seviyelerine geçtiklerinde ışık emerler, daha düşük seviyelere indiklerinde ise ışık yayarlar. 4. Kararlılık: Atom çekirdeği, güçlü nükleer kuvvet sayesinde bir arada tutulur ve bu kuvvet, protonları itme güçlerinden çok daha büyüktür.

Li atomunun Bohr modeli, Danimarkalı fizikçi Niels Bohr tarafından geliştirilen atom modeline göre, elektronların çekirdek etrafında belirli enerjili dairesel yörüngelerde hareket ettiğini öngörür. Özellikleri: - Elektronlar, çekirdekten belirli uzaklıkta ve enerji seviyelerine göre düzenlenmiş yörüngelerde bulunur. - Elektronlar, temel hâlde (en düşük enerji düzeyi) bulunmak ister. - Yüksek enerji düzeyinden düşük enerji düzeyine geçişte, elektronlar aradaki enerji farkına eşit miktarda ışın (foton) yayar.

Temel hal ve uyarılmış hal arasındaki fark şu şekildedir: 1. Temel Hal: Atomların elektronlarının en düşük enerjili orbitallerde bulunduğu, kararlı ve en düşük enerji seviyesindeki halidir. 2. Uyarılmış Hal: Atoma dışarıdan enerji verildiğinde elektronların bir üst katmana çıkması sonucu oluşan, yüksek enerjili ve kararsız halidir.

6 katmanlı bir atomda, her katmanda en fazla 8 elektron bulunabileceğine göre, toplam elektron sayısı 48'dir.

Elektronlar 4s orbitaline, 3d'den önce yerleşir çünkü Aufbau ilkesine göre elektronlar, orbitalleri en az enerjili olandan başlayarak doldururlar. 4s orbitalinin enerjisi, 3d'den daha düşüktür ve bu nedenle önceliklidir.

İzoelektronik atomlar, elektron sayıları aynı olan atom ve iyonlardır. İzoelektronik atomların elektron dizilimleri aynı olduğundan, kimyasal özellikleri benzerdir.

Demir atomu 2 elektron verir.