Orbital

Orbital sıralaması, elektronların atom veya moleküllerdeki enerji seviyelerine ve alt seviyelere (orbitallere) nasıl yerleştiğini göstermek için yapılır. Sıralama şu kurallara göre gerçekleştirilir: 1. Aufbau İlkesi: Elektronlar, en düşük enerjili orbitalden başlayarak daha yüksek enerjili orbitallere doğru sırayla yerleşir. 2. Pauli Dışlama İlkesi: Bir orbitalde, zıt spinli olmak koşuluyla en fazla 2 elektron bulunabilir. 3. Hund Kuralı: Aynı enerjili orbitaller önce tek tek elektron alır, daha sonra ikinci elektronlar eşleşmeye başlar. Bu kurallara göre orbitallerin enerji artış sırası şu şekildedir: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s.

Orbital AYT soru çözümlerini izlemek için iki farklı yöntem bulunmaktadır: 1. Orbital Video Çözüm Uygulaması: Bu uygulama, Orbital Yayınları'nın soru çözümlerini içeren ücretsiz bir mobil uygulamadır. 2. YouTube: Orbital Yayınları'nın AYT kimya branş denemelerinin çözümlerini YouTube'da bulabilirsiniz.

Orbital ve yörünge kavramları aynı şeyi ifade etmez. Yörünge, elektronun Bohr atom kuramına göre atom çekirdeği çevresinde izlediği dairesel yolu temsil eder. Orbital ise elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu üç boyutlu hacimsel bölgeyi ifade eder.

Elektronların eşit enerjili olup olmadığını anlamak için orbitallerin enerji sıralamasına bakmak gerekir. Çok elektronlu atomlarda genel olarak kabul edilen enerji sıralaması şu şekildedir: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f.... Ancak, bazı durumlarda artan çekirdek yükü ve elektronlar arasındaki itme gibi faktörler nedeniyle bu sıralama değişebilir.

Enerji sıralaması s, p, d ve f orbitalleri için şu şekildedir: 1. s orbitali: En düşük enerji seviyesine sahiptir ve her temel enerji düzeyinde bulunur. 2. p orbitali: İkinci sırada yer alır ve 2. temel enerji düzeyinden itibaren bulunur. 3. d orbitali: Üçüncü sırada yer alır ve 3. temel enerji düzeyinden itibaren bulunur. 4. f orbitali: En yüksek enerji seviyesine sahiptir ve 4. temel enerji düzeyinde başlar.

Elektronlar, en düşük enerjili orbitalleri tercih ederler.

2 1 0 1/2 kuantum sayıları, s orbitalini ifade eder. n (Baş kuantum sayısı): 2. ℓ (Yan kuantum sayısı): 0 (s orbitali). mℓ (Magnetik kuantum sayısı): 0. ms (Spin kuantum sayısı): 1/2. s orbitalleri, küresel bir şekle sahiptir ve bir yörüngede en fazla iki elektron bulunabilir; bu elektronların spinleri zıt olmak zorundadır.

Her orbitalde en fazla iki elektron bulunabilir.

Sodyum (Na) atomu dört orbitalde elektron bulundurur.

Orbitallerin farklı şekilde doldurulmasının nedeni, elektronların sahip olduğu farklı enerji seviyeleridir. Her bir orbitalin kendine özgü bir enerji seviyesi vardır ve bu seviyeler, elektronların çekirdekten uzaklığına, orbitalin şekline ve elektron sayısına bağlı olarak değişir. Ayrıca, elektron diziliminde Aufbau prensibi de etkilidir: elektronlar, enerjinin en düşük olduğu orbitalden başlayarak daha yüksek enerji seviyelerine doğru dolar.

X atomunun 10 tane tam dolu ve 5 tane yarı dolu orbitali olduğuna göre, bu atom d bloğunda yer alır.

Evet, s orbitalleri küresel simetriktir. p orbitalleri ise ağız kısımları birbirine bakan, aynı merkezde şişirilmiş 2 balona benzetilir ve yarı küresel simetrik bir yapı gösterir.

Elektron diziliminde "tam dolu" ve "yarı dolu" şu anlamlara gelir: 1. Tam Dolu: Bir orbitalin elektron kapasitesi maksimum düzeye ulaştığında, yani s orbitalinde 2 elektron, p orbitalinde 6 elektron, d orbitalinde 10 elektron ve f orbitalinde 14 elektron olduğunda tam dolu olduğu söylenir. 2. Yarı Dolu: Bir orbitalin elektron kapasitesinin yarısı dolduğunda, yani s orbitalinde 1 elektron, p orbitalinde 3 elektron, d orbitalinde 5 elektron ve f orbitalinde 7 elektron olduğunda yarı dolu olduğu söylenir.

Sp3 hibritleşmesi, bir karbon atomunun bir s orbitali ile üç p orbitalinin etkileşmesi sonucu meydana gelen bir olaydır. Bu hibritleşme türünde, karbon atomu diğer atomların sp3 orbitalleriyle bağ yapabilir.

D orbitali toplamda 10 elektron alabilir.

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.

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

Baş kuantum sayısı 3 olan bir atomda beş tane d orbitali vardır.

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.

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.