Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir kimya öğretmeninin 9. sınıf öğrencileri için hazırladığı eğitim içeriğidir. 2024-2025 yeni müfredata uygun olarak "Atomdan Periyodik Tablo" ünitesinin ikinci alt başlığı olan "Atom Orbitalleri" konusunu anlatmaktadır.
- Video, atom orbitallerinin tanımı ve özellikleri ile başlayıp, s, p, d ve f orbitallerinin şekilleri, enerji seviyeleri ve maksimum elektron kapasiteleri hakkında detaylı bilgiler sunmaktadır. Ardından Aufbau prensibi, elektronların orbitallere yerleşme prensipleri ve orbitallerin enerji sıralaması anlatılmaktadır. Son bölümde ise farklı elementlerdeki orbitallerin enerji seviyelerinin karşılaştırılması yapılmaktadır.
- Videoda ayrıca Heisenberg belirsizlik ilkesi, Brookly'nin dalga-tanecik karakteri, Pauli dışlama ilkesi ve elektronların spinleri gibi kavramlar da açıklanmaktadır. Video, bir sonraki derste elektronların orbital dağılımının nasıl yapıldığı konusunun işleneceği bilgisiyle sonlanmaktadır.
- Dersin Tanıtımı
- 2024-2025 yeni müfredata uygun 9. sınıf kimya derslerinde birinci temanın ikinci ünitesi olan "Atomdan Periyodik Tablo" ünitesinin "Atom Orbitalleri" konusu incelenecek.
- Bu ders, atom teorileri ve atomun yapısını içeren ilk iki videonun devamı olup, atom orbitalleri ve elektron dizilimi başlığını içerecek.
- Ders, atom orbitalleri ve elektron dağılımı olmak üzere iki alt başlığa ayrılmış olup, elektron dağılımı konusu sınavlar yaklaştığı için bir sonraki cumartesi yerine çarşamba günü yüklenecek.
- 01:44Atom Orbitalleri Kavramı
- Modern atom teorisinden önceki Bor atom teorisinde elektronların yeri tam olarak belirliydi ve yörünge adı verilen dairesel halkalarda dönme hareketi yapıyordu.
- Heisenberg belirsizlik ilkesi ve Brookin'in çalışmaları sonucunda elektronların dalga-tanecik karakterine sahip olduğu ve yerinin tam olarak belirlenemeyeceği bulunmuştur.
- Erwin Schrödinger, elektronların dalga hareketi yapmasını bir fonksiyona bağlayarak ve bu fonksiyonun karesini alarak elektronların bulunabileceği bölgeleri (orbital) belirlemiştir.
- 03:32Orbital Türleri
- Elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgelere orbital veya elektron bulutu denir ve dört çeşit orbital türü vardır: s orbitali, p orbitali, d orbitali ve f orbitali.
- Orbitallere verilen isimler, daha önce spektrum çizgilerine verilen isimlerden gelmektedir: s orbitali "sharp" (keskin), p orbitali "princible" (ana), d orbitali "diffuse" (yaygın) ve f orbitali "fundamental" (temel) isimlerinden gelmektedir.
- Orbitallerin isimleri evrensel olarak kullanıldığı için nereye giderseniz gidin bu orbitallere s, p, d ve f harfleri verilir.
- 05:25Enerji Seviyeleri ve Orbitaller
- n, enerji seviyesini ifade eder ve kuantum atom modelinde baş kuantum sayısına karşılık gelir.
- n=1 çekirdeğe en yakın ve en düşük enerji seviyesidir, burada sadece s orbitali bulunabilir.
- n=2'de s ve p orbitalleri, n=3'te s, p ve d orbitalleri, n=4'te ise tüm orbital türleri (s, p, d, f) bulunabilir.
- 07:14Orbital Gösterim Sistemi
- Orbital gösteriminde başında yazılan sayı enerji seviyesini (n) ifade eder ve elektronun çekirdeğe olan ortalama uzaklığını gösterir.
- Yazılan harf orbitalin çeşidini (s, p, d, f) ifade eder.
- Orbitalin sağ üst köşesinde yazılan sayı, o orbitalde bulunan toplam elektron sayısını ifade eder.
- 08:28S Orbitali
- S orbitali küresel şekle sahiptir ve simetriktir, yani tam ortasındaki çekirdeğe olan uzaklıklar eşittir.
- S orbitali tüm enerji seviyelerinde bulunur ve bulunduğu enerji seviyesinde sadece bir tane s orbitali vardır.
- Birinci enerji seviyesinde bir tane s orbitali, ikinci enerji seviyesinde bir tane s orbitali, üçüncü enerji seviyesinde bir tane s orbitali ve bu şekilde devam eder.
- 09:29Orbitaller ve Elektronlar
- Bir orbitalde en fazla iki elektron bulunabilir, örneğin bir s orbitali sadece tek bir orbital ve bu orbitalde en fazla iki elektron alabilir.
- Orbitallerin farklı şekilleri vardır, genellikle yuvarlak veya kare ile ifade edilir.
- Bir orbitalde en fazla iki elektron olabilir, bir elektron da olabilir veya hiç elektron olmayabilir.
- 10:26Orbitallerin Gösterimi
- Bir elektronlu orbital (yarı dolu orbital) yan çizgiyle veya okla gösterilebilir.
- İki elektronlu orbital (tam dolu orbital) sağa yatık ve sola yatık çizgilerle veya yukarı ve aşağı doğru oklarla gösterilir.
- Pauli dışlama ilkesine göre elektronlar aynı orbitale zıt spinli olarak girer, biri yukarı doğruysa diğeri aşağı doğru olmak zorundadır.
- 11:58P Orbitalleri
- P orbitalleri sekiz rakamına, sonsuzluk işaretine, haltere veya papyona benzetilebilir.
- P orbitalinin şekli elektronların yaptığı dalga hareketinden kaynaklanır ve iki tane uçları basık lob şeklinde ifade edilebilir.
- P orbitali ikinci enerji seviyesinden itibaren bulunmaya başlar, birinci enerji seviyesinde p orbitali yoktur.
- 13:39P Orbitallerinin Özellikleri
- Aynı enerji seviyesinde eş enerjili üç tane p orbitali vardır ve bunlar x, y, z eksenlerine doğru yönelmiştir.
- P orbitalleri sadece uzaydaki yönelimleri farklıdır, büyüklükleri ve enerjileri aynıdır.
- P orbitalleri en fazla altı elektron alabilir (2px + 2py + 2pz).
- 16:10D Orbitalleri
- D orbitalleri üç orbital türünden biridir ve iki farklı şekli vardır.
- Dört d orbitali dört yapraklı yoncaya benzer, bir d orbitali ise pz orbitaline benzer ve arada bir halkası vardır.
- D orbitalleri üçüncü enerji seviyesinden itibaren bulunmaya başlar ve aynı enerji seviyesinde eş enerjili beş tane orbital vardır.
- 17:32D Orbitallerinin Özellikleri
- D orbitalleri x, y, z eksenlerine doğru yönelmiş olmak üzere beş farklı yönelimi vardır.
- Her d orbitali en fazla iki elektron alabildiği için toplam beş orbitalde en fazla on tane elektron bulunabilir.
- Aynı enerji seviyesinde bulunan d orbitallerin hepsi eşit enerjilidir, sadece uzaydaki yönelimler farklıdır.
- 18:37F Orbitalleri
- F orbitalleri en karışık şekle sahiptir ve dördüncü enerji seviyesinden itibaren bulunmaya başlar.
- F orbitalleri bulunduğu enerji seviyesinde eş enerjili yedi tane orbital içerir.
- Her f orbitali maksimum iki elektron alabileceği için toplam en fazla ondört tane elektron olabilir.
- 19:30Orbital Sayıları ve Enerji Sıralaması
- Orbital sayıları sırasıyla s orbitalinde bir, p orbitalinde üç, d orbitalinde beş, f orbitalinde yedi olup ardışık tek sayılar şeklinde gider.
- Her orbital maksimum iki elektron alabileceği için maksimum elektron sayıları sırasıyla iki, altı, on, ondört olur.
- Atomlarda elektron dağılımı yapabilmek için orbitallerin enerji sıralamalarını bilmek ve Aubo ilkesini bilmek gerekir.
- 21:57Orbitallerin Enerji Sıralaması
- Birinci enerji seviyesinde sadece 1s orbitali bulunur ve bu orbital diğer tüm orbitallerle kıyaslandığında en düşük enerjili orbitaldir.
- İkinci enerji seviyesinde 2s ve 2p orbitalleri, üçüncü enerji seviyesinde 3s, 3p ve 3d orbitalleri, dördüncü enerji seviyesinde 4s, 4p, 4d ve 4f orbitalleri vardır.
- Dördüncü enerji seviyesinde bulunan 4s orbitali, enerji seviyesi daha yukarıda olmasına rağmen 3d orbitalinden daha düşük enerjili olup, elektron kapasitesi daha düşük olduğu için elektronlar arası itme kuvvetleri ve çekirdeğin çekme kuvvetleri nedeniyle daha düşük enerjiye sahiptir.
- 24:28Aufbau Prensibi
- Aufbau prensibine göre elektronlar öncelikle en düşük enerjili orbitale girer ve onu tamamen doldurmadan bir sonraki daha yüksek enerjili orbitale elektron girmez.
- Elektronlar 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s şeklinde orbitallere yerleşir ve her orbital tam dolduktan sonra bir sonraki orbitale geçilir.
- Aufbau prensibi Almanca'da "inşa etmek" anlamına gelir ve elektronların orbitallere girme sıralamasını ifade eden bir kısayoldur.
- 27:39Orbital Dizilimi
- Enerji seviyelerine göre orbitaller yazılır: birinci seviyede 1s, ikinci seviyede 2s ve 2p, üçüncü seviyede 3s, 3p ve 3d, dördüncü seviyede 4s, 4p, 4d ve 4f orbitalleri bulunur.
- Altıncı seviyede 6s, 6p ve 6d orbitalleri vardır, ancak 6f orbitali olabilir ancak bunu sağlayan bir element doğada bulunmamaktadır.
- Periyodik tabloda 118 element vardır ve bir atomda en fazla nötr halde 118 tane elektron bulunabilir.
- 30:17Aufbau Prensibi ve Orbitallerin Enerji Sıralaması
- Aufbau prensibine göre orbitaller belirli bir sırayla doldurulur: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 5d, 6p, 7s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
- Bu sıralama, sınavlarda yüksek elektron sayısına sahip atomlar sorulduğunda da kullanılabilir.
- Orbitallerin enerjileri artarak gider ve eşit enerji seviyeleri yoktur.
- 32:02Orbitallerin Kapasitesi
- 1s orbitali en fazla 2 elektron, 2s orbitali en fazla 2 elektron, 2p orbitali en fazla 6 elektron, 3s orbitali en fazla 2 elektron, 3p orbitali en fazla 6 elektron, 4s orbitali en fazla 2 elektron, 3d orbitali en fazla 6 elektron, 4p orbitali en fazla 6 elektron, 5s orbitali en fazla 2 elektron, 4d orbitali en fazla 6 elektron, 5p orbitali en fazla 6 elektron, 6s orbitali en fazla 2 elektron, 5d orbitali en fazla 6 elektron, 6p orbitali en fazla 6 elektron, 7s orbitali en fazla 2 elektron, 4f orbitali en fazla 14 elektron, 5d orbitali en fazla 14 elektron, 6p orbitali en fazla 14 elektron, 7s orbitali en fazla 14 elektron.
- Tüm orbitaller tam dolu olacak şekilde bir elementte bulunduğunda toplam 118 elektron olabilir, bu da periyodik tabloda bulunan element sayısını temsil eder.
- 32:47Kireçkovski İlkesi
- Kireçkovski ilkesi, orbitallerin enerjilerini kıyaslamak için kullanılan bir prensiptir ve MEB kitabında yer almamaktadır.
- Elektronlar n+l değeri en düşük olan orbitalden başlayarak yerleşir.
- n+l değeri arttıkça orbitalin enerjisi artar, eğer n+l değeri aynı gelirse n sayısı büyük olanın enerjisi daha yüksektir.
- 36:33Orbitallerin Enerji Sıralaması Etkinliği
- İlk dört enerji seviyesindeki orbitallerle ilgili etkinlik yapılacaktır.
- Her enerji seviyesindeki orbital türleri ve toplam orbital sayısı yazılacaktır.
- n=1 seviyesinde sadece 1s orbitali bulunur ve toplam 1 orbital vardır.
- 37:18Enerji Seviyelerindeki Orbital Sayıları
- İkinci enerji seviyesinde s'de bir, p'de üç orbital olmak üzere toplam dört orbital vardır.
- Üçüncü enerji seviyesinde s'de bir, p'de üç, d'de beş orbital olmak üzere toplam dokuz orbital vardır.
- Dördüncü enerji seviyesinde s'de bir, p'de üç, d'de beş, f'de yedi orbital olmak üzere toplam on altı orbital vardır.
- 37:59Enerji Seviyelerindeki Elektron Sayıları
- Birinci enerji seviyesinde en fazla iki elektron bulunabilir.
- İkinci enerji seviyesinde en fazla sekiz elektron bulunabilir.
- Üçüncü enerji seviyesinde en fazla on sekiz elektron bulunabilir.
- Dördüncü enerji seviyesinde en fazla otuz iki elektron bulunabilir.
- 38:37Farklı Atomlarda Orbital Enerjilerinin Kıyaslanması
- Bor, karbon, azot ve oksijen atomlarında bulunan 1s ve 2p orbitallerinin bağıl enerjileri karşılaştırılabilir.
- Bir orbitalin enerjisi farklı atomlarda proton sayısı ile ters orantılıdır.
- Atom numarası arttıkça, aynı orbitalin enerjisi genellikle azalır.
- 43:51Orbital Enerjilerinin Sıralaması
- Aynı tür orbitallerde enerji seviyesi arttıkça her türlü orbitalin enerjisi artar.
- Enerji seviyeleri aynıysa, farklı orbitallerin enerjisi s-p-d-f şeklinde sıralanır.
- AU ilkesine göre orbital sıralaması: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5d, 6s, 4f, 5
- 46:07Orbital Enerjilerinin Karşılaştırılması
- Orbital enerjilerini karşılaştırmak için Aufbau prensibine göre veya Madallin ilkesine göre sıralama yapılabilir.
- Madallin ilkesine göre orbital enerjileri hesaplanarak, en yüksek enerjili orbitaller belirlenir.
- Enerji seviyeleri aynı olan orbitaller (örneğin 3px, 3py, 3pz) kendi içerisinde eş enerjidir.
- 47:36Orbital Enerjilerinin Sıralaması
- Dördüncü enerji seviyesinde 4px, 4py, 4pz orbitalleri kendi içerisinde eş enerjidir, ancak 4d orbitalleri daha yüksek enerjili değerlerdir.
- En yüksek enerjili orbitaller 4fy, 4fz, 4dx, 4dy, 4dx, 4dz, 4px, 4py, 4s şeklindedir.
- Bir sonraki derste Aufbau ilkesi ve Kireçkovski ilkesi üzerinden elektronların orbital dağılımı ve atomların elektron dizilimi öğrenilecektir.