Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG."— Sunum transkripti:

1 1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG

2 2 Dalganın Özellikleri Dalgaboyu ( ) bir dalganın ardışık iki eş noktası arasındaki mesafedir. Genlik dalganın tepe noktasının dalganın orta noktasına olan dikey mesafesidir. Frekans ( ) sabit bir noktadan 1 sn de geçen dalga sayısıdır. (Hz = 1 çevrim/s). Dalganın Hızı (u) = x

3 3 Maxwell (1873), görünür ışığın elektromagnetik dalgalardan oluştuğunu ileri sürmüştür. Elektromagnetik radyasyon enerjinin elektromegnetik dalgalar halinde taşınımıdır. Işığın (vakumdaki) hızı (c) = 3.00 x 10 8 m/s Tüm elektromagnetik radyasyon için x  c

4 4

5 5 Enerji (ışın) kesikli birimler halinde (kuantum) yayılır veya absorplanır. E = h x Planck sabiti (h) h = 6.63 x J s

6 6 Kuantum sayıları H atomu için Schrodinger Dalga Denkleminin çözümü sonucu ortaya çıkmıştır. Diğer çok elektronlu atomlar için kuantum mekaniği ile çözülmüştür. Orbitaller dolayısı ile elektronlar hakkında bilgi verir.Toplam 4 tanedir. kuantum sayıları (n, l, m l, m s ) n Baş Kuantum Sayısı l Açısal momentum (yan kuantum sayısı) m l Magnetik kuantum sayısı m s Elektron spin kuantum sayısı KUANTUM SAYILARI

7 7 1-BAŞ KUANTUM SAYISI n Elektron bulutunun yani orbitallerin boyutunu verir. n = 1, 2, 3, 4, ….7 olabilir. Bu sayılar peryodik cetveldeki peryotları ifade eder. (1.peryot,2.peryot,3.peryot gibi) n ne kadar büyük olursa orbitalde e nun çekirdeğe uzaklığı o kadar büyük olur ve orbital de o derece büyük ve kararsız olur. Sayıların yanı sıra harflerde kullanılır K L M N O P

8 8 e - un çekirdeğe olan uzaklığını ifade eder. n=1 n=2 n=3

9 9 e - yoğunluğunun % 90 ı 1s orbital

10 10 KUANTUM SAYILARI: (n, l, m l, m s ) 2- AÇISAL MOMENTUM KUANTUM SAYISI l Verilen bir n değeri için, l = 0, 1, 2, 3, … n-1 n = 1, l = 0 n = 2, l = 0 veya 1 n = 3, l = 0, 1, veya 2 e - nun kapladığı “hacmin” şeklini gösterir l = 0 s orbital l = 1 p orbital (hem s hem p orb içerir) l = 2 d orbital l = 3 f orbital l= n-1 tane olabilir. l nin alabileceği değerler n ye bağlıdır.

11 11 Örn= n=1 ise l= 1-1=0 olur s orb n=2 ise l= 2-1=1 olur p orb p orbt. 2 alt kabuktan oluşur.yani 0,1 olabilir.( hem s hem p orbt. İçerir) Harflerle ifadesi l Orb ismi s p d f g h Aynı n değerine sahip orbitallere kabuk denir( örn 2s ve 2p) Aynı n ve l değerine sahip bir veya daha fazla orbital ise alt kabuk(tabaka) olarak ifade edilir. Örn n=2 ise l= 0,1 olabilir ( 2s ve 2 p yi ifade eder ve kabuktur) 2p ise 3 tane alt kabuktan oluşur. 2p __ __ __ 2 px 2 py 2 pz

12 12 l = 0 (s orbitalleri) l = 1 (p orbitalleri)

13 13 l = 2 (d orbitalleri)

14 14 kuantum sayıları: (n, l, m l, m s ) 3- MANYETİK KUANTUM SAYISI m l l nin verilen bir değeri için m l = -l, …., 0, …. +l m l = 2l+1 Orbitallerin uzaydaki yönelimi Eğer l = 1 (p orbital) ise, m l = -1, 0,1 Eğer l = 2 (d orbital), m l = -2, -1, 0, 1, 2 Ml aynı zamanda alt tabaka orbitallerinin de sayısını verir. Her alt tabak bir veya daha fazla orbitalden oluşmuştur.

15 15 l= =1 ise m l = -1, 0, 1 Uzaydaki 3 farklı yönelim

16 16 l= 2 ise m l = -2, -1, 0, 1, 2Uzaydaki 5 farklı yönelim

17 17 (n, l, m l, m s ) m s = +½ veya -½ 4- SPİN KUANTUM SAYISI m s m s = -½m s = +½

18 18

19 19 Schrodinger Dalga Denklemi Kuantum sayıları: (n, l, m l, m s ) Yörünge – elektronlar aynı n değerini alır. Alt yörünge – aynı n ve l değerini alan elektronlar bulunur. Orbital – elektronlar aynı n, l, ve m l değerlerini, alır. Bir orbital kaç elektron barındırır ? Eğer n, l, ve m l aynı ise o zaman m s = ½ or - ½  = (n, l, m l, ½)veya  = (n, l, m l, -½) Bir orbital 2 elektron bulundurur.

20 20 Atomdaki elektronun bulunabileceği enerji seviyeleri onun kendisine özgü Dalga fonksiyonu (Ψ) ile tanımlanır Pauli dışarlama prensibi – bir atomdaki iki elektron aynı dört kuantum sayısını alamaz kuantum sayıları: (n, l, m l, m s ) Wolfgang Ernst Pauli

21 21 n=2 de kaç tane p orbitali vardır ? 2p2p n=2 l = 1 Eğer l = 1, ise m l = -1, 0, +1 3 orbital 3d alt kabuğunda kaç orbital bulunur? 3d3d n=3 l = 2 Eğer l = 2, ise m l = -2, -1, 0, +1, +2 5 adet d orbitai ve toplam 10 e - bulunur.

22 22 Elektronların bir alt kabuktaki en kararlı dağılımı en fazla paralel spinin olduğu haldir (Hund Kuralı). Örn 4d alt kabuğundaki n, l ve ml yi bulun n=4 d orbitali olduğu için l=2 dir. ml= -l….0….+l tane değer alabilir ml= 2l+1 ml=2(2)+1=5 Örn 3p alt kabuğundaki n, l ve ml yi bulun n=3 p orbitali olduğu için l=1 dir. ml= -l….0….+l tane değer alabilir ml= 2l+1 ml=2(1)+1=3

23 23 Örn baş kuantum sayısı 3 ile belirlenen toplam orbital sayısı kaçtır. n=3 l= n-1=2 yani 0,1,2 olabilir l=0 ise ml= 2l+1=1 l= 1 ise ml= 2l+1=3 l= 2 ise ml= 2l+1=5 9 Orbital sayısı = n 2 =3 2 =9 e sayısı 9x2=18

24 24 Elektronlar orbitalleri en düşük enejili olandan başlayarak doldururlar. (Aufbau Prensibi) H 1 electron H 1s 1 Li 3 electrons Li 1s 2 2s 1 ??

25 25 Çok elektronlu bir atomda orbitallerin doldurulması

26 26 4 kuantum sayısı (n,l,ml,ms) bir atomdaki bütün eları tanımlamaya yetmektedir.yani adreslenebilir. Örn : 2s orbitalinde bulunan 1 e nun alabileceği tüm kuantum sayılarını (n,l,ml,ms) ile gösteriniz 2s n=2 l= 0 (s orb) ml=0 ( 1 tane) ms= +1/2, -1/2 (2,0,0,+1/2) (2,0,0,-1/2)

27 27 Örn : 3p orbitalinde bulunan 1 e nun alabileceği tüm kuantum sayılarını (n,l,ml,ms) ile gösteriniz 3p n=3 l= 1 (p orb) ml= 2l+1=3 ( -1,0,+1) ms= +1/2, -1/2 (3,1,-1,+1/2)(3,1,-1,-1/2) (3,1, 0,+1/2) (3,1, 0,-1/2) (3,1,+1,+1/2) (3,1,+1,-1/2)

28 28 Elektron konfigurasyonu elektronların değişik orbitallere nasıl dağıldığını gösterir. 1s 1 Baş kuantum sayısı, n açısal momentum kuantum sayısı l Alt kabuk yada orbitaldeki elekronların sayısı Orbital diagramı H 1s 1

29 29

30 30

31 31

32 32

33 33

34 34

35 35

36 36

37

38 38 ???

39 39 ???

40

41 41 Z=21-29 arası (Sc-Cu) elementler geçiş elementleridir. Bunlarda ya dolmamış d orbitalleri ya da çabucak iyonlaşıp dolmamış d orb. oluştururlar. Geçiş elementlerinin e dizilişlerinde Hund kuralına göre önce 4s sonra 3 d ye elektron yerleşir. e boşalırken de aynen önce 4s sonra 3 d boşalır. Fakat 2 istisna vardır:

42 42 24 Cr 18 [Ar]4s 2 3d 4 beklenirken oysaki 18 [Ar]4s 1 3d 5 29 Cu 18 [Ar]4s 2 3d 9 beklenirken oysaki 18 [Ar]4s 2 3d 10 Bunun nedeni yarı dolu veya tam dolu d orb. Daha kararlı olmasıdır. Soru: 26 Fe 3+ mag.öz. Nedir. 26 Fe 18 [Ar]4s 2 3d 6 Fe [Ar] 3d 5 paramagnetik

43 43 Soru: 25 Mn 2+ mag.öz. Nedir. 25 Mn 18 [Ar]4s 2 3d 5 Mn [Ar] 3d 5 paramagnetik Soru: 30 Zn 2+ mag.öz. Nedir. 30 Zn 18 [Ar]4s 2 3d 10 Zn [Ar] 3d 10 diamagnetik

44 44 Mg un elektron konfigürasyonu nedir ? 12 Mg 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 1s 2 2s 2 2p 6 3s = 12 electron Kısaca [Ne]3s 2 [Ne] 1s 2 2s 2 2p 6 Cl un en dış elektronunun muhtemel 4 kuantum sayısını yazınız. 17 Cl1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p = 17 elektron En dış (son) elektron 3p orbitalinde bulunur. n = 3l = 1m l = -1, 0, or +1m s = ½ or -½

45 45 Periyodik cetvelde elementlerin, elektronler tarafından doldurulan kabuklarına göre sınflandırılması

46 46

47 47 Paramagnetik çiftleşmemiş elektronlar 2p Diamagnetik Tüm elektronlar çift 2p

48


"1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları