Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir öğretmenin 11. sınıf kimya dersinde modern atom teorisi ve elektron dizilimi konularını anlattığı kapsamlı bir eğitim içeriğidir.
- Video, modern atom teorisinin tarihsel gelişiminden başlayarak Bor atom modeli, orbital kavramı ve kuantum sayılarını detaylı şekilde ele almaktadır. Ardından orbitallerin (s, p, d, f) özellikleri, kuantum sayıları (n, l, ml, ms) ve elektronların orbitallere yerleşim kuralları (Hali ilkesi, Avpa kuralı, Hunt kuralı) açıklanmaktadır. Son bölümde ise çeşitli elementlerin elektron dizilimleri, iyonların elektron dizilimleri ve küresel simetri kavramı örneklerle anlatılmaktadır.
- Videoda görsel örnekler, formüller ve pratik çözümlerle konular pekiştirilmekte, özellikle Hunt kuralı için vezne benzetmesi gibi hatırlama teknikleri sunulmaktadır. Ayrıca, elektronların düşük enerjili orbitallerden başlayarak nasıl dolduğu, tam dolu veya yarı dolu orbital gruplarının küresel simetri özelliğini nasıl sağladığı ve farklı yüklü iyonların elektron dizilimlerini yazma teknikleri de detaylı şekilde ele alınmaktadır.
- Modern Atom Teorisi Konusuna Giriş
- Meschemy Kimya kanalında 10. ve 11. sınıf kimyanın ilk konusu olan modern atom teorisi anlatılacak.
- Konu içerisinde Bor atom modeli, orbital kavramı, kuantum sayıları, elektron dizilimleri, küresel simetri, grup-periyot bulma ve yükseltgenme basamakları ele alınacak.
- Konuyla ilgili PDF açıklama kısmına bırakılmış ve izleyicilerden kanala abone olmaları ve arkadaşlarına tavsiye etmeleri isteniyor.
- 00:44Atom Teorisine Tarihsel Gelişimi
- Maxwell işığın elektromanyetik dalgalardan oluştuğunu, Planck atom ve moleküllerin enerjiyi kuantlar halinde yayınayıp sorabilir olduğunu, Einstein ise metal yüzeye belirli frekansta işik gönderildiğinde elektron fırlatılacağını belirtmiştir.
- Bor atom modelinde elektronlar çekirdek çevresinde belirli enerjili dairesel yörüngelerde dolaşır, çekirdeğe en yakın yörüngenin enerjisi en düşük, en uzaktakinin enerjisi en fazla olarak ifade edilmiştir.
- Düşük enerjili yörüngedeki elektron yüksek enerjili yörüngeye geçerken dışarıdan enerji alır (uyarılmış hal), yüksek enerjili yörüngedeki elektron düşük enerjili yörüngeye geçerken enerji dışarı verir (temel hal).
- 02:31Bor Atom Modelinin Sınırlılıkları
- Bor atom modeli hidrojen, helyum+1 ve lityum+2 gibi tek elektronlu tanecikleri iyi açıklamış ancak çok elektronlu tanecikleri açıklamakta yetersiz kalmıştır.
- Bor atom modelinde elektronların dairesel yörüngelerde dolaşması durumunda, elektronların çekirdeği neden yapışmadığını ve düşmediğini tam olarak açıklayamamıştır.
- 03:00Modern Atom Teorisi ve Orbital Kavramı
- De Broglie elektronların dalga özelliği gösterdiğini, belirli frekansta dalgalar yaydığını belirtmiştir.
- Heisenberg elektronun konumu ve hızının aynı anda belirlenemeyeceğini, uzun dalga boylu ışık kullanıldığında konum belirsizliği yüksek olurken, kısa dalga boylu ışık kullanıldığında elektronun hızı ve yönü değiştiğini tespit etmiştir.
- Modern atom teorisinde elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu yerlere "orbital" denir ve Schrödinger'in dalga fonksiyonu denklemiyle orbitaller ortaya çıkarılmıştır.
- 03:53Yörünge ve Orbital Kavramlarının Farkları
- Yörünge kavramında elektronun izlediği yolun dairesel olduğu düşünülenken, orbital kavramında elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgeler ele alınmaktadır.
- Yörünge kavramında şekil daireselken, orbital kavramında çok farklı şekiller bulunmaktadır.
- Yörünge kavramında elektron düzlemsel hareket ederken, orbital kavramında elektron üç boyutlu harekete sahiptir.
- Yörünge kavramında her yörünge bir enerji düzeyiyle temsil edilirken, orbital kavramında her enerji düzeyinde farklı orbitaller bulunmaktadır.
- Yörünge kavramında her yörünge belirli bir kapasiteye sahipken, orbital kavramında her orbitale en fazla iki elektron girebilir.
- 04:45Kuantum Sayıları
- Kuantum sayıları dört ana kategoride incelenir: baş kuantum sayısı (n), açısal momentum kuantum sayısı (l), manyetik kuantum sayısı (ml) ve spin kuantum sayısı (ms).
- Baş kuantum sayısı (n), elektronun enerji düzeyine ve çekirdeğe olan ortalama uzaklığına verilen isimdir ve 1 ile 7 arasındaki pozitif tam sayılarla gösterilir.
- Açısal momentum kuantum sayısı (l), orbitalin şeklini ve bir enerji düzeyinde kaç tane alt enerji düzeyi olduğunu belirleyen kuantum sayısını ifade eder, sıfırla başlar ve bir enerji düzeyindeki en büyük l değeri n-1 ile bulunur.
- 06:18Kuantum Sayıları ve Orbitaller
- L değeri sıfır olduğunda s orbitali, bir olduğunda p orbitali, iki olduğunda d orbitali ve üç olduğunda f orbitali ifade edilir.
- Baş kuantum sayısı (n) bir olduğunda (birinci periyot) sadece s orbitali bulunabilir çünkü l değeri en fazla sıfırdır.
- İkinci periyotta (n=2) l değeri en fazla bir olduğundan s ve p orbitalleri bulunabilir.
- 07:27Periyotlara Göre Orbitaller
- Üçüncü periyotta (n=3) l değeri en fazla iki olduğundan s, p ve d orbitalleri bulunabilir.
- Dördüncü periyotta (n=4) l değeri en fazla üç olduğundan s, p, d ve f orbitalleri bulunabilir.
- Manyetik kuantum sayısı (ml), alt enerji düzeyinde kaç tane orbital bulunduğunu gösterir.
- 08:17Manyetik Kuantum Sayısı ve Orbital Sayıları
- S orbitalinin ml değeri sadece sıfır olduğundan bir tane s orbitali vardır.
- P orbitalinin ml değerleri eksi bir, sıfır ve artı bir olduğundan üç tane p orbitali vardır.
- D orbitalinin ml değerleri eksi iki, eksi bir, sıfır, artı bir ve artı iki olduğundan beş tane d orbitali vardır.
- F orbitalinin ml değerleri eksi üç, eksi iki, eksi bir, sıfır, artı bir, artı iki ve artı üç olduğundan yedi tane f orbitali vardır.
- 09:36Spin Kuantum Sayısı ve Orbital Şekilleri
- Spin kuantum sayısı, elektronun kendi ekseni etrafındaki dönme hareketini ifade eder ve iki değer alabilir: artı bir bölü iki (saat yönünde) ve eksi bir bölü iki (saat yönünün tersine).
- S orbitalinin şekli küreseldir ve her biri daha büyük olmak üzere n değeri arttıkça büyür.
- P orbitali üç boyut düzlemde (x, y, z) üç farklı orbitali (px, py, pz) içerir ve her biri iki elektron alabilir.
- 11:02D ve F Orbitallerinin Şekilleri
- D orbitali beş farklı şekli vardır: dxy, dxz, dyz, dx²-y² ve dz².
- F orbitalinin şekilleri gösterilmiştir ancak detaylı bilinmesi gerekmez.
- Tabloda periyotlara göre orbitallerin l ve ml değerleri özetlenmiştir ve n=3 için f orbitali olamayacağı belirtilmiştir.
- 13:15Orbitallerdeki Elektron Sayıları
- Orbitallerdeki elektron sayıları gösterilirken tam dolu halleri öncelikle incelenir.
- Orbital sayısı n² formülü ile ifade edilir; örneğin n=1 olduğunda sadece bir orbital bulunur ve bu bir s orbitalidir.
- Her orbital en fazla iki elektron alabilir.
- 13:44Periyotlarda Orbital Sayıları
- n=2 olduğunda toplam dört orbital vardır: 2s ve 2p (3 orbital).
- n=3 olduğunda dokuz orbital vardır: 3s, 3p ve 3d.
- n=4 olduğunda on altı orbital vardır: 4s, 4p, 4d ve 4f.
- 14:25Orbital Enerjileri
- Orbitallerin enerjileri n+l değerine bakılarak bulunur.
- Eğer iki orbitalin n+l değeri eşitse, n değeri büyük olanın enerjisi büyüktür.
- Periyotlarda orbital sayısı arttıkça, s, p, d ve f orbitalleri sırasıyla bulunur.
- 15:13Orbital Enerji Sıralaması
- 1s orbitalinin n+l değeri 1'dir, 2s orbitalinin n+l değeri 2'dir, 2p orbitalinin n+l değeri 3'tür.
- 3s orbitalinin n+l değeri 3'tür, 4f orbitalinin n+l değeri 7'dir.
- 2p ve 3s orbitalleri için n+l değeri eşit olduğunda, n değeri büyük olan (3s) enerjisi daha büyüktür.
- 16:28Elektronların Orbitallere Yerleşimi
- Elektronlar düşük enerjili orbitallerden başlayarak dolmaya başlar.
- Sıralama: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p şeklinde ilerler.
- Bu sıralama periyodik tablo üzerinden de gösterilebilir ve "sayı sahip para sahip parasay daha parasay, daha parasay, fatma daha parasay" gibi kolay yöntemlerle hatırlanabilir.
- 18:55Elektron Dizilimi Kuralları
- Bir orbitale en fazla iki elektron gelebilir.
- Elektron diziliminde Hali ilkesi, Alba kuralı ve Hunt kuralı bulunmaktadır.
- Hali ilkesine göre bir atomda bulunan iki elektronun dört kuantum sayısı aynı olamaz, en az biri farklı olmak zorundadır.
- 19:13Helyum Örneği
- Helyum atomunda iki elektron bulunur ve bunlar 1s orbitaline yerleşir.
- İki elektron aynı orbitalde olduğunda spin değerleri zıt olmak zorundadır (birisi +1/2, diğeri -1/2).
- Elektronlar yuvarlak şekilde gösterildiğinde çapraz şekilde (birisi yukarı, biri aşağı) gösterilmelidir.
- 20:14Alba Kuralı
- Alba kuralına göre elektronlar orbitallere düşük enerjili orbitalden başlayarak dolar.
- S orbitali en fazla iki elektron, p orbitali ise üç orbital olduğundan en fazla altı elektron alabilir.
- Sodyum örneğinde, 1s ve 2s orbitali dolduktan sonra 2p orbitaline elektronlar yerleşir, düşük enerjili 3s orbitali doldurulmadan 4s orbitaline gidilemez.
- 21:15Hunt Kuralı
- Hunt kuralına göre elektronlar eş enerjili orbitallere yerleşirken önce boş orbitallere aynı spinli olarak yerleşir.
- Daha sonra elektronlar zıt spinli olarak orbitallere yerleşmeye başlar.
- P orbitalindeki üç orbitalde önce birer tane elektron yerleşir, sonra dördüncü elektron herhangi birine zıt spin olarak yerleşir.
- 23:26Silisyumun Elektron Dizilimi
- Silisyumun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² şeklindedir.
- L değeri sıfır olan elektron sayısı (s orbitallerindeki elektronlar) toplam altıdır.
- Emre değeri sıfır olan elektron sayısı en fazla dokuz, emre değeri bir olan elektron sayısı en az iki,ense değeri artı buçuk olan elektron sayısı en az altıdır.
- 28:00Farklı Atomların Elektron Dizilimleri
- Sodyumun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ şeklindedir.
- Fosforun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ şeklindedir.
- Klorun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ şeklindedir.
- Titanyumun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d² şeklindedir.
- Demirin elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ şeklindedir.
- Selenyumun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁴ şeklindedir.
- 30:23Soygazlara Göre Elektron Dizilimleri
- Elektron dizilimlerini yazarken önceki soygazın dizilimini yazmak için kısa bir kural vardır.
- Alüminyumun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹ şeklinde veya [Ne] 3s² 3p¹ şeklinde yazılabilir.
- Bromun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵ şeklinde veya [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵ şeklinde yazılabilir.
- Fosforun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ şeklinde veya [Ne] 3s² 3p³ şeklinde yazılabilir.
- Mangandan elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵ şeklinde veya [Ar] 4s² 3d⁵ şeklinde yazılabilir.
- 32:02Küresel Simetri
- Bir elektron diziliminin son orbital grubu tam dolu ya da yarı doluysa küresel simetri denir; tam doluysa tam küresel simetri, yarı doluysa yarı küresel simetri olarak adlandırılır.
- Küresel simetriye sahip orbital grupları: s1 (yarı dolu), s2 (tam dolu), p3 (yarı dolu), p6 (tam dolu), d5 (yarı dolu), d10 (tam dolu), f7 (yarı dolu), f14 (tam dolu) şeklindedir.
- Atomun son orbitali bu küresel simetriye sahip orbital gruplarından biriyle bitiyorsa, o atom küresel simetri özelliği gösterir.
- 34:02Özel Elektron Dizilimleri
- Krom (24) ve bakır (29) elementlerinin standart elektron dizilimlerinden farklılık göstermesi vardır.
- Kromun elektron dizilimi 4s1 3d5 şeklinde olup, 4s2 3d4 yerine 4s1 3d5 şeklinde olur ve böylece küresel simetrik hale gelir.
- Bakırın elektron dizilimi 4s1 3d10 şeklinde olup, 4s2 3d9 yerine 4s1 3d10 şeklinde olur ve son orbital grubu tam dolu olur.
- 35:20İyonların Elektron Dizilimi
- Bir atom elektronu öncelikle en dış katmandan verir, enerjisi yüksek olmasına rağmen önce en dış katmandaki elektronlar kopmaya başlar.
- En dış katmanda fazlaca elektron varsa, önce yüksek enerjili orbitallerden elektronlar kopar.
- Mangan (25) örneğinde, +2 yüklü iyonda önce 4s2 elektronlar kopar, sonra 3d elektronlardan kopmaya başlar.
- 37:56Örnek Sorular
- Bakır-29 elementi küresel simetri özelliğine sahiptir çünkü son orbital grubu tam doludur.
- Bakır-29'ın artı bir yüklü iyonunun elektron dizilimi 4s1 3d10 ile sonlanır, 3d9 ile sonlanmaz çünkü elektron önce en dış katmandan kopar.
- Artı bir yüklü iyonunun elektron dizilimi 3d10 ile biten bir element için, atom numarası 31, 30 veya 29 olabilir, bu nedenle kesinlikle 31 olmayabilir.
- 41:21Elektron Dizilimi Problemi
- Tam dolu orbital iki elektron, yarı dolu orbital ise bir elektron içerir.
- Dokuz tam dolu ve altı yarı dolu orbitali olan bir atomun toplam elektron sayısı yirmidört'tür.
- Atom numarası yirmidört olan bir atomun artı üç yüklü iyonunun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³'tür.
- 43:17Elektron Dizilimi Hesaplama Yöntemi
- İyonların elektron dizilimini hesaplamak için önce atom numarasına göre normal elektron dizilimini yazıp sonra elektronları koparmak gerekir.
- Yirmi'yi geçtikten sonra proton sayısına göre yazıp elektronları koparmak daha mantıklıdır.
- İyonlarda elektronlar en yüksek enerjili ve en dış katmandan koparılır.
- 44:12Örnek İyonların Elektron Dizilimleri
- Klor eksi bir iyonunun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶'tir.
- Oksijen eksi iki iyonunun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶'tir.
- İyonların elektron dizilimlerini hesaplamak için en dış katmandaki orbitallerden elektronlar koparılır.