Ünite 1: ATOMUN YAPISI 1. Bölüm: Atom ve Elektrik Michael

Ünite 1: ATOMUN YAPISI
1. Bölüm: Atom ve Elektrik
Michael Faraday 1830’larda sulu çözeltisinden elektrik akımı geçirilen maddenin kimyasal
yapısında değişiklik meydana geldiğini saptamıştır. Böylece maddenin elektriksel yapısı
hakkında ipuçları elde etmiştir.
Soru: Maddenin elektriksel yapısını bilmek bize neyi kazandırır?
Cevap: Böylece maddenin temel yapıtaşı olan atomun da daha küçük parçacıklardan
oluştuğunu belirleyebiliriz.
Faraday Elektroliz Deneyi
Elektroliz: Elektrik enerjisi kullanılarak bileşikleri elementlerine ayırma işlemine elektroliz denir.
Elektroliz edilecek madde sıvı veya çözelti halinde olmalıdır ve iyonlarına ayrışarak elektrik
akımını iletmelidir.
Elektrolit: Elektroliz edilecek sıvı veya çözelti halindeki maddelere elektrolit denir. Elektrolitler
iyonlarının hareketiyle elektrik akımını iletirler. Asit ve Bazların sulu çözeltileri ile tuzların hem
sulu çözeltileri hem de eriyikleri elektrolittir.
Elektrot: Elektrolizde çözeltiye, çözeltiden etkilenmeyen iki metal çubuk daldırılır. Bu metal
çubuklara elektrot denir. Elektrotlardan güç kaynağının (+) ucuna bağlananına anot, (-) ucuna
bağlananına da katot adı verilir.

Elektrolit çözeltinin katyonları (+) yüklü olduğu için (-) yüklü katot tarafından çekilir. Yani
katyonlar katoda gider ve burada elektron alarak nötrleşirler. Böylece elektrolit bileşiğin
katyonu saf ve genellikle katı element olarak katot üzerinde birikir. Katodun kütlesi
artar.

Elektrolit çözeltinin anyonları (-) yüklü olduğu için (+) yüklü anot tarafından çekilir. Yani
anyonlar anoda gider ve burada elektron vererek nötrleşirler. Böylece elektrolit bileşiğin
anyonu saf ve genellikle gaz element olarak açığa çıkmış olur. Metal elektrot ta elektron
kaybedip (+) yüklü iyon şeklinde çözeltiye geçtiği için anodun kütlesi azalır
Katot tepkimesi: (indirgenme)
2 Ag+ + 2e2Ag(k)
Anot tepkimesi: (yükseltgenme) 2ClCl2(g) + 2e__________________________________________________________
Net tepkime: 2 Ag+ + 2Cl2Ag(k) + Cl2(g)
M. Faraday’ elektrolit olan bir AgNO3 çözeltisini elektroliz etmiştir ve 2 temel sonuca ulaşmıştır:
1- Elektrotlarda toplanan madde miktarı (m) ile devreden geçen yük miktarı (Q) doğru
orantılıdır. Bu da,
m= A.I.t
formülü ile hesaplanır.
Burada A, maddeye bağlı bir sabit, I devreden geçen akım miktarı, t saniye cinsinden elektroliz
süresi dir.
Elekrik yük miktarı=Q=I.t olduğuna göre,
m= A.Q
şeklinde yazılabilir.
AgNO3 çözeltisinden 1,118 mg Ag açığa çıkaran elektrik yük miktarı (Q) = 1 Coulomb’tur.
96500 Coulomb = 1 Faraday lık yük = 1 mol e- yükü =1 eşdeğer kütle (MA/a)
(a=değerlik)
Örneğin Al un 1 eşdeğer kütlesi = 27/3=9 gram
Ca un 1 eşdeğer kütlesi = 40/2 = 20 gram
Na un 1 eşdeğer kütlesi = 23/1 = 23 gram
2- Farklı maddeler aynı miktar elektrik akımı ile elektroliz edildiğinde elektrotlarda toplanan
madde miktarları elementin değerliğine (a) na bağlıdır. Örneğin, Hg(ClO4)2 çözeltisinden (a= 1,
Hg+) 6,05 g Hg biriktirmek için gerekli elektrik yük miktarı Hg2(ClO4)2 çözeltisinden (a= 2, Hg+2)
geçirildiğinde 12,10 g Hg birikir. Bir başka değişle bir metalin farklı bileşikleri aynı miktar
elektrikle elektroliz edildiğinde elde edilen metalin kütleleri arasında basit bir katlı oran vardır.
(12,10/6,05=2 gibi)
SONUÇ: Elektroliz deneyinde devreden geçen akım anotta ve kattotta bir miktar madde
oluşturduğuna göre elektrik enerjisi ve atom aynı + ve – yüklü tanecikler içermektedir.
Soru: CaF2 tuzunun eriyiği 9,65 Amper ile 400 saniye elektroliz ediliyor. Katotta toplanan
maddenin kütlesini bulunuz. (Ca:40)
1. yol
Q=I.t
Q=9,65. 400= 3860 Coulomb
96500 Coulomb
3860 Coulomb
40/2 =20 gram Ca (MA/a)
? (=0,8 gram)
2. yol
Ca+2 + 2e2mol
2 mol
96500 Coulomb
3860 Coulomb
Ca(k)
1mol
40 gram
1 mol elektron
? (=0,04 mol)
2 mol elektron 40 gram Ca
0,04 mol elektron ? (=0,8 gram)
Soru: Sıvı MgCl2 9.65 amperlik bir akımla ve 100 saniye süre ile elektroliz edilirse kattota kaç
gram magnezyum (Mg) toplanır) (Mg:24)?
Katot Işınları



Gazlar normal koşullarda elektriği iletmez, ancak iki ucuna elektrot konmuş ve içindeki
gaz basıncı düşürülmüş bir cam tüp yüksek voltajda bir elektrik akımına bağlandığında,
katottan anoda doğru giden ışınların varolduğu gözlenmiştir(Plücker,1858). 1876 da
Goldstein bu ışınlara katot ışınları adını vermiştir.
Thomson katot ışınlarının yalnızca sıradan parçacıklar değil, aslında o zamana dek
bölünemez olduğu düşünülen atomun yapıtaşları olduğunu ortaya koymuştur. Katot
ışınlarını elektrik ve manyetik alanda incelemeye devam eden Thomson bu ışınların
elektrik alanda (+) plaka tarafından çekilip (-) plaka tarafından itildiğini gözlemlemiş ve
katot ışınlarının (-) yüklü olduğunu ve yük/kütle oranını hesaplamıştır. Bu oran e/m =
1,789. 108 Coulomb/gram dır. (Thomson elektrona ait yük/kütle oranını hesaplamış
ancak yükü ve kütleyi ayrı ayrı hesaplayamamıştır.).
Bu katot ışınlarına 1891’de G.J. Stoney tarafından elektron adı verilmiştir.
SONUÇ:
 Katot ışınları (-) yüklüdür.
 Katot ışınlarının özelliği tüpteki gazın ve elektrotların cinsine bağlı değildir.
 Katot ışınını oluşturan tanecikler hem maddenin hemde elektriğin yapısında vardır.
R.A. Millikan Deneyi
Thomson bir elektronun yük/kütle (e/m) oranını hesaplamış (1,789.108 Coulomb/gram )ancak
yükü ve kütlesini ayrı ayrı hesaplayamamıştı. R.A. Millikan meşhur yağ damlası deneyi ile 1
elektronun yükünü -1,602.10-19 Coulomb olarak, Thomson’un e/m formulünde yerine koyarak
1 elektronun kütlesini de 9,11.10-28 gram olarak hesaplamıştır. 1 elektronun kütlesi en küçük
atom olan Hidrojenin kütlesinden1840 kat daha küçüktür.
1908’de gerçekleştirilen Millikan deneyinde,
çok küçük yağ damlacıkları, yüklü plakalar
arasına püskürtülür ve X ışınları ile
ışınlandırılır. X ışınlarının havadaki gaz
taneciklerine çarparak kopardığı elektronlar,
yağ tanecikleri tarafından tutulur ve onların (-)
yüklenmesine neden olurlar. Düzenekte üst
plaka (+), alt plaka (-) yüklendirilerek, (-) yüklü
yağ damlacıklarının düşmesi durdurulabilir.
Damlacığın kütlesi ve damlacığı durdurmak
için plakalara uygulanacak yük bilinirse, her
damlacık üzerindeki yük hesaplanabilir.
Kanal Işınları
Madde, dolayısıyla maddeyi oluşturan atomların elektrikçe nötr oldukları göz önünde tutulacak
olursa, elektronları nörtleşecek sayıda pozitif elektrik miktarının atom içinde olması gerekir. Eğer
katot ışınları tüpünde üstünde delikler açılmış bir katot kullanılırsa, tüpün katot arkasında kalan
yüzeyinde ve katot ışınlarına ters yönde, ikinci bir ışıldama görülür. Çünkü tüpte elektron akımı
sırasında katottan fırlayan elektronlar, nötral gaz atomları ile çarpışarak, onların elektron
kaybetmesine ve pozitif yüklü parçacıklar haline gelmesine yol açarlar. Bu parçacıklar katot
tarafından çekilir ve bir kısmı katot üzerindeki deliklerden geçerek tüpün yüzeyine çarpıp
ışıldama yaparlar. Bunlara pozitif ışınlar veya kanal ışınları denir. Kanal ışınları ilk defa
1886’da E. Goldstein tarafından gözlenmiştir.
Kanal ışınlarını elektrik ve manyetik alanda inceleyen Thomson ve Wien bu pozitif yüklü
parçacıkların e/m değerlerini bulmuşlardır. Bu oran tüpte kullanılan gazın cinsine göre
değişkenlik göstermekle beraber tüpte Hidrojen gazı kullanıldığında en kesin sonuçlar elde
edilmiştir. Daha sonra bu pozitif parçacıklara Wien proton adını vermiş ve 1 protonun yükünü
+1,602.10-19 Coulomb olarak, kütlesini de 1,67.10-24 gram olarak hesaplamıştır. Bu kütle bir
elektron kütlesinin 1840 katıdır.
SONUÇ:
 Kanal ışınları (+) yüklüdür ve bu ışınları oluşturan taneciklere proton adı verilir.
 Kanal ışınlarının özelliği tüpteki gazın ve elektrotların cinsine bağlıdır.
 Bir protonun kütlesi bir elektronun kütlesinin yaklaşık 1840 katıdır.
H. Moseley Deneyleri
 Moseley X ışınları ile yaptığı deneylerde farklı metallerin farklı X ışınları spektrumları
(Fraunhofer spektrumu) verdiğini ve elementin atom kütlesi arttıkça yayınlanan ışının
frekansınında arttığını gözlemledi. Bu farklılıktan her metalin farklı proton sayısına sahip
olduğunu belirledi.
Not: Çok yüksek elektriksel uyarmalarda atomlar X ışınları yayar.
 X ışınları frekanslarının atomun çekirdeğindeki yükün (protonun) özelliği olduğunu anladı.
Buradan yola çıkarak atom numarasının atom çekirdeğinde bulunan (+) yüklerin sayısı
olduğunu önerdi. Yani çekirdek yüküne proton sayısı, proton sayısına da atom numarası
adını verdi.
 Elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin atom kütlesine değil, proton sayısına bağlı
olduğunu ifade etti.
 Kimyasal değişmelerde proton sayısının değişmediğini açıkladı.
 Nötr atomlarda proton sayısı elektron sayısına eşittir dedi.
 Elementleri periyodik cetvelde atom kütlesine göre değil atom numarasına göre
yerleştirdi ve böylece eksik olan elementlerin büyük bir kısmı tespit edildi.
2. Bölüm: Atom Modellerinin Tarihsel Gelişimi
Atom kavramına ait ilk tanımlama antik çağlarda henüz kimya bilimi ortaya çıkmadan önce
ortaya atıldı. Bu dönemde denemeye değil, yalnız düşünceye dayalı ilk tanımlamayı Democritus
adlı filozof yapmıştır. Democritus’a göre atom; maddeleri oluşturan en küçük birimdi. Bu nedenle
bu birimlere Yunancada bölünemez anlamına gelen atomos ismi verilmiştir.
Dalton Atom Modeli:
Katlı oranlar yasasını da bulan John Dalton bilimsel anlamda ilk kez atomu tanımlayan kişi
olmuştur. Dalton atom modeli; Kütlenin Korunumu, Sabit Oranlar, Katlı Oranlar yasalarını
destekler.
Modelin Varsayımları:
 Her element atom adı verilen küçük ve bölünemez katı
küresel taneciklerden oluşur.(Bilardo topu modeli)
 Atomlar kimyasal tepkimelerde oluşamaz yada
bölünemez. Bu nedenle kimyasal tepkimelerde reaktifler
ve ürünlerin atom sayıları birbirine eşittir.
 Bir elementin tüm atomları birbirinin aynısıdır. Atomların farklı olması için farklı
elementlere ait olması gerekir.

Bir bileşik oluşurken iki yada daha fazla element belli atom sayıları oranında bir araya
gelir.
Modelin Hataları/Eksikleri:
 Atomların katı, küresel, içi dolu tanecikler olması. (Günümüzde atomun boşluklu yapıya
sahip olduğu bilinmektedir.)
 Bir elementin tüm atomlarının birbirinin aynısı olması. (Günümüzde aynı bir elementin
izotopları olduğu bilinmektedir.)
 Atomların bölünemez olması. (Günümüzde fiziksel yada kimyasal yollarla olmasa da
nükleeer yollarla atomların parçalanması mümkündür.)
Thomson Atom Modeli:
Elektronu keşfeden Thomson (elektronu - yüklü tanecikler olarak biliyordu. Elektron adı
Goldstein tarafından verildi) O dönemde yapılan başka çalışmalardan protonların varlığını da
bildiğinden atomun nötr özellik göstereceğinden emindi ve Dalton’un eksiklerini gidermeyi
hedefledi.
Modelin Varsayımları:
 Atom; yaklaşık 10-10 m çaplı, küre şeklinde, pozitif
yüklü bir gövde içinde homojen olarak dağılmış
elektronlardan oluşur. (üzümlü kek modeli)
 Proton ve elektronlar zıt yüklü parçacıklardır.
 Bir atomda proton ve elektron sayısı eşit olduğundan
toplam yük sıfırdır.
 Elektronlar çok hafif olduğundan atomun kütlesini protonlar oluşturur.
Modelin Hataları/Eksikleri:
 Kütle spektrometresi ile bir elementin izotopları keşfedildiğinden, izotop kavramına neden
olan yani aynı elementin farklı kütlelere sahip izotoplarının var olmasına neden olan
nötron taneciğinin varlığını ortaya koyamamıştır.
 Elektronların pozitif yüklü gövde içinde dağılmış olması. (Günümüzde bunun böyle
olmadığı bilinmektedir.)
Rutherford Atom Modeli
1909 yılında Ernest Rutherford, pozitif yüklü taneciklerolan α (alfa) ışınları demeti ile çok ince
(0,0004 cm) altın bir levhayı bombardıman ederek atomun yapısını incelemiştir. Buna göre α
(alfa) parçacıklarının büyük çoğunluğunun ince levhadan sapmadan geçtiğini, bazı α (alfa)
parçacıklarının levhadan saparak geçtiğini ve α (alfa) ışınlarının küçük bir bölümünün de levhayı
geçemeyerek 1800 sapmayla geri döndüklerini fark etti.
Modelin Varsayımları:
 Atom kütlesinin neredeyse tamamı atomun merkezindeki çok küçük hacimli bir bölgede
bulunur (çünkü az miktarda α (alfa) ışını geriye dönmüştür.). Bu bölgeye çekirdek denir.
 Atomun çekirdek dışında kalan ve çekirdek hacmine oranla çok büyük olan kısmı
boşluktur. (Çünkü α (alfa) ışınlarının büyük bir kısmı levhadan geçmiştir.)
 Farklı element atomlarının çekirdeklerindeki proton sayıları da farklıdır.
 Protonların toplam kütlesi atom kütlesinin yaklaşık yarısına eşittir. Dolayısıyla çekirdekte
protonlar dışında yüksüz taneciklerde bulunmalıdır.
 Sayıları protonlara eşit olan elektronlar ise çekirdeğin etrafında bulunur.
 Çekirdekte protonlarla eşit kütlede yüksüz taneciklerde bulunur. (bunu kanıtlayamamış
sadece öngörmüştür.)
Modelin Hataları/Eksikleri:
 Elektronların niçin çekirdek üzerine düşmediğini açıklayamamıştır. Yani elektronların
çekirdek çevresindeki hareketleri açıklanamamıştır.
Not: Rutherford’a göre çekirdek çevresinde dairesel hareket eden elektronlar bir ivme
kazanır ve bu nedenle ışıma yaparlar. Yapılan bu ışıma, elektronun enerjisinin düşmesine
neden olur ve elektron çekirdeğe yaklaşır. Bu olay sürekli devam ettiğinden atomların sürekli
ışıma yapması ve bir süre sonra elektronun çekirdeğin üzerine düşmesi gerekirdi. Kısacası
Rutherford Modelinde atomların kesikli çizgi spektrumları açıklanamamıştır.
 Atom spektrumlarını (ışıma grafiği) açıklayamamıştır.
 Farklı element atomlarının çekirdeklerindeki proton sayıları da farklıdır. Bu doğru olmakla
birlikte nedenini açıklayamamıştır.
Nötronun Keşfi
1932 yılında James Chadwick yaptığı deneylerle farklı element atomlarının kütlesindeki farklılığı
yaratan nötron parçacığının varlığını kanıtladı. Yüksüz olduğu için bulunması zor olan bu
parçacığın kütlesi yaklaşık olarak protonun kütlesine eşittir (1,67.10-24 gram). Böylece çekirdeğin
proton ve nötrondan oluştuğu kanıtlandı.
SORULAR
1-
1-g
2-e
3-f
4-h
5-b
6-c
7-d
8-a
9-j
10-i
2- CuSO4 çözeltisi 5 amperlik akımla 20 dakika elektroliz ediliyor. Katotta kaç gram madde
toplanır.? (Cu: 64) (2 g Cu)
3- Erimiş NaCl bir süre elektroliz edildiğinde, katotta 9,2 gram Na açığa çıkıyor. Bu süre
içersinde anotta açığa çıkan Cl2 gazı NŞA da kaç litre olur? (Na:23) (4,48 L)
4- Seri bağlanmış elektroliz kaplarının birincisinde AgNO3, ikincisinde Cu(NO3)2 çözeltileri
bulunuyor. Belli bir süre elektroliz edildiğinde 1. kapta 2,16 gram Ag açığa çıkıyor. 2.
kapta kaç gram Cu açığa çıkar? (Ag:108 Cu:64) (0,64 g Cu) (ip ucu: seri bağlı demek
her iki kaptanda aynı miktar akım geçiyor)
5- Dalton Atom Modelinin eksik yönleri nelerdir?
(Dalton atomun yapısı ve atom altı taneciklerin varlığı ile ilgilenmemiştir. Atomun
bölünmezliğini savunmuş, ancak bugün için parçalanabildiğini bilmekteyiz. Bir
elementin atomlarının şekil, kütle ve hacim bakımından aynı olduğunu savunmuştur.
Bugün için izotop kavramı bu savı çürütmektedir.)
6- Thomson Atom Modeli ile Rutherford Atom Modeli arasındaki farkları yazınız.
(Thomson atomun tümünün (+) yükten oluştuğunu ve elektronların bu (+) yük
içersinde homojen dağıldığını benimsemiştir. Rutherford ise atomun kütlesinin ve (+)
yükün çekirdek denilen küçük bir hacimde toplandığını ve elektronların çekirdek
çevresindeki boşlukta yer aldığını benimsemiştir.)
7- Faraday kanunlarını yazınız.
( 1- elektroliz olayında anot ve katotta açığa çıkan gaz ya da toplanan madde miktarı
devreden geçen elektrik akımıyla doğru orantılıdır. 2- Elektroliz devresinden 1 mol
elektron geçtiğinde anot ve katotta 1 eşdeğer-gram madde toplanır yada çözünür. 3Farklı maddeler aynı miktar elektrik akımı ile elektroliz edildiğinde elektrotlarda
toplanan madde miktarları elementin değerliğine (a) na bağlıdır.)
8- Aşağıdaki ifadeleri D/Y olarak belirtiniz. Y ise doğrusunu yazınız.
I.
Dalton’a göre kimyasal tepkimeler atomlarının yeniden düzenlenmeleri sonucu
oluşur.(D)
II.
Rutherfor’a göre Atom (+) yüklü çekirdeki ve çekirdek etrafında belirli dairesel
yörüngelerde büyük bir hızla dolanan elektronlardan oluşmuştur.(Y-Rutherford’a
göre elektronlar çekirdek çevresinde bulunur.Ancak elektronların dolandıkları
yörünge ve hareket biçimi Bohr atom modelinde açıklanabilmiştir.)
III.
Thomson’a göre Atom (+) yüklü bir küredir. (-) yüklü tanecikler bu küre içersinde
homojen dağılmıştır. (D)
Elektromanyetik Işımanın Dalga Modeliyle Açıklanması:
Atomlardan çeşitli şekilllerde çıkan ve dalgalar halinde ilerleyen enerji türüne elektromanyetik
ışınlar denir (görünür ışık, radyo dalgaları, X-ışınları...gibi)
Dalga Boyu (  ): Ardarda gelen dalgalarda 2 tepe yada 2 çukur noktası arasındaki mesafedir.
Genlik (A): Bir tepe ve bir çukur noktası arasındaki mesafenin yarısıdır. Dalganın şiddeti, A2 ile
orantılıdır.
Frekans (√): Belli bir noktadan 1 saniyede geçen dalga sayısıdır. Birimi Hertz (Hz) dir.

Bütün elektromanyetik ışınların hızı (c) boşlukta (vakumda) 2,99 x 108 m/s ( ~300.000
km/s) dir.
Hız (c)= dalga boyu(  ) x frekans( )
Not: 1873’te James Clerk Maxwell görünür ışığın elektromanyetik dalgalardan oluştuğunu ortaya
koydu. Maxwell kuramına göre bir elektromanyetik dalganın, bir elektrik alan biileşeni, bir de
manyetik alan bileşeni bulunur. Bu iki bileşen aynı dalga boyu, aynı frekans ve dolayısıyla hıza
sahiptirler. Sadece birbirine dik iki düzlemde yol alırlar.
Spektroskopi: Elektromanyetik ışımanın maddeyle (atomlar ve moleküller) etkileşmesini konu
alan bilim dalına spektroskopi, bu etkileşmenin incelendiği aletlere spektrometre,
spektrometrelerden elde edilen grafiklere de spektrum denir.
Elektromanyetik Dalga Spektrumu


Görünür bölge dalga boyları (mordan kırmızıya doğru) 380-760 nm arasındadır.
Tek bir dalga boyuna sahip ışığa monokromatik ışık (örneğin yeşil ışık), dalga boyları
farklı ışınlardan oluşan ışığa çok renkli anlamına gelen polikromatik ışık (örneğin güneş
ışığı) denir.

Değişik maddelere ait alev analizleri incelendiğinde her maddenin kendine özgü bir alev
rengi verdiği gözlenmiştir. Alev renklerinin farklı olması maddenin ısıtıldığında farklı
frekanslarda ışık yaydığının göstergesidir.

Bir dalga boyundan diğerine geçişin sürekli olduğu spektrumlara sürekli (kesiksiz)
spektrum denir. Örneğin, beyaz ışık, bir prizmadan geçirilirse sürekli spektrum elde
edilir. Renkler yani dalga boyları arasında kesintisiz bir geçiş vardır.

Elementler, gaz yada buhar halinde gerekli yüksek sıcaklığa kadar ısıtılırsa bir ışıma
yayımlar. Işımanın prizmadan geçirilmesi bir kesikli (çizgi) yayınma spektrumu verir.
Çizgi spektrumunda elementler dolayısıyla atomlar görünür bölgenin değişik kesimlerinde
parlak çizgiler oluşturur. Oluşan bu spektrumların nedeni maddelerin enerji (ısı, elektrik)
aldıklarında kendine özgü dalga boylarında ışık yayımlamasıdır. Kısacası her elementin
kendine özgü belirgin (yayınma) çizgi spektrumu vardır.




Her element atomunun kendine özgü bir yayınma spektrumu olduğu gibi birde soğurma
(absorbsiyon) spektrumu vardır. Çünkü elementler hangi dalga boyunda ışıma
yayıyorsa o dalga boyundaki ışımaları da soğurabilir. Elementlerin yayınma ve soğurma
çizgi spektrumları birbirinin aynısıdır.
Soğurma çizgi spektrumlarındaki soğurulan dalga boyları siyah çizgiler şeklinde görülür.
Bunlara Fraunhofer çizgileri denir.
Her elementin soğurma çizgi spektrumu birbirinden farklıdır. Yani her element farklı dalga
boylarındaki ışımaları soğurur. Bundan yararlanarak maddelerin tanınması sağlanır ve
atomun yapısı hakkında ip uçları elde edilir.
Işığın dalga modeli ile açıklanabilen kavramlar,
Yansıma
Kırınım (Işığın cisimlerin kenarları çevresinde bükülmesi)
Kırılma
Girişim (interferans) (Elektromanyetik ışık dalgalarının üstüste binmesiyle oluşan
desen) (Young Deneyi) dır.
 Işığın prizmada renklere ayrılması ve polarizasyon




Young Deneyi:
Işığın dalga hareketi şeklinde olduğunu açıklayabilmek için Thomas Young tarafından şekildeki
girişim deneyi yapılmıştır. Bu deney düzeneğinde bir ışık demeti, ortasında S0 deliği bulunan
levhaya çarptığında bu delik noktasal ışık kaynağı gibi davranarak ışık dalgaları yayar. Dalgalar
A’dan B levhasına gelir. B levhası üzerinde S1 ve S2 delikleri yine etrafa ışık dalgaları yayar. Bu
dalgalar birbiri üstüne geldiğinde (girişim), C ekranı üzerinde girişim çizgileri dediğimiz bir sıra
aydınlık ve karanlık çizgi belirir. Young deneyinde bu şekilde ortaya çıkan çizgiler ışığın dalga
özelliğini kanıtlar.
Elektromanyetik Işımanın Parçacık Modeliyle Açıklanması:
Elektromanyetik ışımanın dalga özelliği yanında parçacık yapısında olma özelliği de vardır.
Işıma enerjisinin parçacık özelliği için Max Planck tarafından kuantum kuramı önerilmiştir.
Burada enerjinin ancak belli bir büyüklük halinde alınıp verilebileceği belirtilmiştir. Belli bir
büyüklük halinde alınıp verilebilen bu enerjiye kuantum, ışıma enerjisine ise kuantlaşmış enerji
denir. Albert Einstein, 1905 te ışımayı oluşturan ve ışık hızıyla hareket ettiği kabul edilen bu
kuantumları foton olarak isimlendirmiştir. O halde, ışıma enerjisi sürekli değil, kesikli bir biçimde
yani belirli büyüklüklerdeki kuantumlar halinde alınıp verilebilir. Her kuantumun enerjisi,
ışımanın frekansı (√) ile doğru orantılıdır.
Planck’a göre herbir kuantumun taşıdığı enerji için,
E=h
bağıntısı kullanılır.
Burada,
h= planck sabiti=6,62x10-34 Joule-saniye dir.
 =frekans (1/saniye) tır.
Işımanın frekansı arttıkça kuantumun(fotonun) enerjisi ve kuantumlardan oluşmuş enerji akımı
olarak tanımlayabileceğimiz ışımanın enerjisi de artar.
kuantum=foton
ışık enerjisi= dalga + foton
Işığın tanecikli yapıda olduğunu kanıtlayan olaylar:
 Işığın doğrular boyunca yayılması ve ışık ışınlarının birbiri içinden geçmesi.
 Işığın yansıması
 Işığın yüzeylerde meydana getirdiği aydınlanma şiddeti
 Işık basıncı
 Işığın soğurulması
Işığın tanecik modeli ile açıklanabilen olaylar;
 Siyah cisim ışıması
 Fotoelektrik olay dır.
Siyah Cisim Işıması: (Planck’ın çalışması)


Üzerine gelen bütün ışınları soğuran cisimlere siyah cisim denir. Siyah cisim
ısıtıldığında her çeşit dalga boyunda ışık yayar.
Siyah cisim ısıtılıp görünür ışık yaydığında önce kırmızı renk görülür (görünür böllgedeki
en uzun dalga boylu ışık). Sıcaklık arttırıldıkça turuncu ve sarıdan mora kadar ışıma
devam eder; sonuçta tüm görünür bölge renklerini kapsayan beyaz ışık yayınlanmış olur.
Siyah cisim ışımasında sıcaklık yükseldikçe cismin enerjisi artar, yayınlanan ışığın dalga
boyu kısalır.
Yayınlanan ışının şiddeti siyah cismin oluştuğu maddeye bağlı değildir.

Siyah cisimden yayımlanan ışık prizmadan geçirildiğinde sürekli spektrum elde edilir.


Fotoelektrik Olay: (Einstein ve Rudolf Hertz’ın çalışması)
 Işık bir metal yüzeye çarpar ve yüzeyden elektron uzaklaşırsa fotoelektrik etki (olay)
meydana gelir.
 Bir foton bir metal atomuna çarptığı zaman tüm enerjisini elektronlara verir fakat bir
metalden elektron koparabilmek için ışımanın belirli bir frekansa eşit veya daha yüksek
frekansta olması gerekir. Dolayısıyla metalden elektron koparabilmek için fotonun (ışığın)
minimum bir enerjiye sahip olması gerekir.
 Işımanın şiddetinin (genliğinin) arttırılması fırlatılan elektron sayısını arttırır fakat
enerjilerini değiştirmez.
 Fırlatılan elektronların enerjisi ışımanın frekansı ile doğru orantılıdır.

Işımanın frekansının (dolayısıyla enerjisinin) arttırılması fırlatılan elektronların hızını
arttırır.
Rydberg Eşitliği:
Balmer ve Rydberg Hidrojenin görünür bölge yayınma spektrumundaki en uzun dalga boylu 3
çizginin (kırmızı, yeşil, mavi) dalga boylarını hesaplamaya yarayan bir eşitlik geliştirdiler.
Bohr Atom Modeli
Bohr, atom kuramını hidrojenin yayınma spektrumuna dayanarak ve Planck’ın kuantum kuramını
göz önüne alarak geliştirmiştir.
Modelin Varsayımları:
 Bir atomda bulunan her elektron çekirdekten belirli uzaklıklarda küresel yörüngelerde
(orbital) bulunabilir. Bu yörüngelere enerji düzeyi veya kabuk ta denir. Her yörünge
belirli miktar enerjiye sahiptir. Yörüngeler K,L,M,N,O gibi harflerle gösterildiği gibi
1,2,3,4,5, gibi rakamlara karşılık gelen bir n değeri ile de ifade edilebilir.
 Elektronlar çekirdek çevresinde dairesel yörüngeler izleyecek şekilde dönerler.
 Çekirdeğe en yakın olan 1. yörüngenin enerjisi diğer yörüngelere göre en düşüktür.
Dolayısıyla 1. yörüngede bulunan bir elektronun enerjisi de diğer elektronlara göre en
düşüktür. Çekirdekten uzaklaştıkça, yörüngenin ve o yörüngede yer alan elektronun


enerjisi de artar. Bir elektronun enerjisi ancak yörüngelerin enerji değeri kadar olabilir,
yörüngelerin enerjileri arasında bir değer olamaz.
Bir atomun elektronları en düşük enerji düzeyinde bulunmak ister. Bu düzeye temel hal
düzeyi ismi verilir. Madde ısıtıldığında atomlarındaki elektronlar daha yüksek enerji
düzeyine geçer. Bu durumdaki atomlar uyarılmış haldedir.
Bir elektron, bir enerji düzeyinden bir başka enerji düzeyine, ışın (enerji) yayımlayarak ya
da ışın (enerji) soğurarak geçiş yapabilir. Örneğin, yüksek enerjili bir yörüngede bulunan
elektron düşük enerjili bir yörüngeye geçerken ışın (enerji) yayar. Bu enerji tabiki fotonlar
halinde yayılır. Atomların geçiş yaptığı enerji düzeylerinin farkından yararlanarak
yayımlanan yada absorblanan ışının frekans değerleri hesaplanabilir. Yayılan ışının
frekansı atomun cinsine bağlıdır. Atomların farklı spektrum çizgileri oluşturmasının
nedeni de budur.

Bir elektronun yayımladığı/absorbladığı ışının frekansı=
=
A(1  1 )
2
2
yazılabilir.
h niç ndis
Burada
A=Sabit sayı=2,18x10-18Joule
h= Planck sabiti= 6,62x10-34 Joule-saniye olmak üzere
A
= 3,289x1015 s-1 (Hertz)
h
Bir elektronun yayımladığı/absorbladığı ışının dalga boyu (  ) için,
1


A 1
1
( 2  2 )
hc nic ndis
=
R(
1
1
 2 ) yazılabilir.
2
nic ndis
Burada
A
 R =Rydberg sabiti=1,0979x107 m-1 dir.
hc
Bir elektronun yayımladığı/absorbladığı ışının enerjisi= Geçişin gerçekleştiği iki enerji
düzeyi arasındaki enerji farkı (∆E) için,
E  h  h
c

 A.(
1
1
1
-18 1

)

2,18x10
(

)
2
2
nic2 ndis
nic2 ndis
Burada
A=Sabit sayı=2,18x10-18Joule
Belirli bir yörüngede bulunan bir elektronun enerjisi (E) için,
E  2,18 x10
18
Z2
n2
Burada
Z= Atomun çekirdek yükü (proton sayısı)
n= elektronun bulunduğu yörünge
Soru:1
Hidrojen spektrumunda n=3 ten n=2 ye olan elektron geçişini temsil eden çizginin frekans ve
dalga boyunu bulunuz. (
Çözüm:
A
= 3,289x1015 s-1, R =1,0979x107 m-1 )
h
 = A ( n1  n1 ) = 3,289 x10
frekans=
h
1

2
iç
 = R(
2
dis
15
(
1 1
 2 ) =0,45x1015 s-1=4,5x1014 s-1
2
2 3
1 1
1
1
 2 ) =1,0979x107 ( 2  2 ) =0,1524 x107 ise,
2
2 3
nic ndis
 =6,56 x10
-7
m =656
nm
Soru: 2
Uyarılmış bir Hidrojen atomunda elektronun n=4 ten n=2 enerji düzeyine geçmesi sonucu
yayınlanacak olan fotonun enerjisini ve frekansını bulunuz. (
Çözüm:
 = A ( n1  n1 ) = 3,289 x10
frekans=
E  A.(
h
2
iç
2
dis
15
(
A
= 3,289x1015 s-1, A=2,18x10-18J)
h
1 1
 ) =0,616x1015 s-1=6,16x1014 s-1
22 42
1
1
1
-18 1
-18
-19

)

2,18x10
(

)
Joule
2
2
2
2 = 0,409x10 =4,09x10
nic ndis
2 4
Soru: 3
Hidrojen atomu uyarılarak elektronu 1. yörüngeden 6. yörüngeye ulaşıyor. Bu işlem için gerekli
olan enerji kaç Joule dür? (A=2,18x10-18Joule)
Çözüm:
E  A.(
1
1
1 1
 2 )  2,18x10 -18 ( 2  2 ) = 2,12x10-19 Joule
2
nic ndis
1 6
 Gaz fazında temel haldeki bir atomdan bir elektronu tamamen koparmak için bir miktar enerji
gerekir. Bu enerji atomun cinsine göre değişen bir değer olduğundan farklı atomlar için farklı
değerler alır. Bu enerjiye o atom için iyonlaşma enerjisi denir. Örneğin Hidrojen atomunun
temel halde, n=1 yörüngesinde 1 tane elektron bulunur. Bu elektronun atomdan tamamen
koparılması ve H+ iyonu oluşturulması için gereken enerjiye hidrojen atomunun iyonlaşma
enerjisi denir.
Soru:4
Bir hidrojen atomunun iyonlaşma enerjisi kaç joule dür? (A=2,18x10-18J)
Çözüm:
Burada niç=1 ve ndış= ∞ dur. Buna göre,
E  A.(
1
1
1 1
 2 )  2,18x10 -18 ( 2  ) =2,18x10-18J
2
nic ndis
1 
Soru:3
Elektron yüksek enerjili bir katmandan,
n=1 katmanına inerse morötesi (ultraviole) ışık şeklinde enerji yayınlanır. Lyman serisi adı
verilen spektral seri meydana gelir.
n=2 katmanına inerse görünür bölge ışık şeklinde enerji yayınlanır. Balmer serisi adı verilen
spektral seri meydana gelir.
n=3 katmanına inerse kızılötesi (IR, infrared) ışık şeklinde enerji yayınlanır. Paschen serisi
adı verilen spektral seri meydana gelir.
n=4 katmanına inerse kızılötesi (IR, infrared) ışık şeklinde enerji yayınlanır. Brackett serisi
adı verilen spektral seri meydana gelir.
n=5 katmanına inerse kızılötesi (IR, infrared) ışık şeklinde enerji yayınlanır. Pfund serisi adı
verilen spektral seri meydana gelir.
Modelin Hataları/Eksikleri:
Bohr atom modeli H atomu, He+ ve Li2+ gibi tek elektronlu iyonların çizgi spektrumlarını
açıklamak için kullanılır ancak daha fazla sayıda elektrona sahip atom ve iyonların
davranışlarını ve spektrum çizgilerini açıklamakta yetersiz kalmıştır.
Kuantum (Dalga) Mekaniğinin Tarihsel Gelişimi
 Louis de Broglie ve Schrödinger ışığın dalga ve tanecik teorilerini birleştirerek bugün
ki dalga mekaniğinin temelini oluşturdular.
 Louis de Broglie bir fotonun enerjisini hesaplamak için Planck eşitliği (E=h ) ve
Einstein eşitliğini (E=mc2) birleştirdi. Buna göre,
E=h =mc2
Bu eşitlikler açıldığında,

c

olduğundan,

h
mc
yazılabilir.
Louis de Broglie fotonun dalga boyunun hesaplanması için kullanılan yukarıdaki eşitliğin
maddesel bir taneciğin (örneğin elektronun) dalga boyunu hesaplamak içinde
kullanılabileceğini söyledi. Buna göre,
de Broglie eşitliği = 
 h/mv
Burada m=parçacığın kütlesi
h=Planck sabiti=6,62x10-34 Joule-saniye
v=parçacığın hızı dır.

de Broglie maddesel taneciklerle bir arada kabul edilen dalgalara madde dalgaları
adını verdi.
Not:
1 Mikrometre (µm)=10-6 m
1 Nanometre (nm)= 10-9 m
1 Angstrom (A0)= 10-10 m
1 Pikometre (pm)= 10-12 m
1 Femtometre (fm)= 10-15 m
Soru 1:
1x106 m/s hızla hareket eden bir elektronun dalga boyunu hesaplayınız. Bu dalga
elektromanyetik spektrumda hangi bölgede bulunur?(melekton=9,1x10-31 kg, Planck
sabiti(h)=6,62x10-34 Js(kgm2s-1))
Çözüm:
  h/mv=6,62x10-34/9,1x10-31x1x106=7,2x10-10m=0,72nm
(bu dalga boyu X-ışınlarının bulunduğu bölgede yer alır.)
Soru 2:
91 kg lık kütleye sahip bir madde, ışık hızının beşte biri hızla hareket ederse dalga boyu kaç
metre olur? (Işık hızı(c)=3x 108 m/s, Planck sabiti(h)=6,62x10-34 Js(kgm2s-1))
Çözüm:
  h/mv=6,62x10-34/91x0,6x108=1,2x10-26 m
Soru 3:
Işık hızının %1 i kadar hızla hareket eden elektronlara eşlik eden dalganın dalga boyu kaç
metre olur? (melekton=9,1x10-31 kg, Işık hızı(c)=3x 108 m/s, Planck sabiti(h)=6,62x10-34
Js(kgm2s-1))
Çözüm:
  h/mv=6,62x10-34/9,1x10-31x3x106=2,42x10-10m=0,242nm
Soru 4:
10 pm lik de Broglie dalga boyunun ortaya çıkması için bir proton demeti hangi hıza sahip
olmalıdır?
(Planck sabiti(h)=6,62x10-34 Js(kgm2s-1), mproton=1,67x10-27 kg, 1pm=10-12 m)
Çözüm:
  h/mv ise, hız(v)=h/m  =6,62x10-34/1,67x10-27x10x10-12=3,96x104 m/s
Soru 5:
Dalga boyu 1 nm olan dalganın eşlik ettiği elektron demetinin hızı kaç m/s olmalıdır?
((melekton=9,1x10-31 kg, Planck sabiti(h)=6,62x10-34 Js(kgm2s-1))
Çözüm:
  h/mv ise, hız(v)=h/m  =6,62x10-34/9,1x10-31x1x10-9=7,28x105 m/s

C. Davisson ve L.H. Germer ile G.P.Thomson elektronların belirli açılarla saptıklarını
(kırınım) deneysel olarak gösterdiler. Bu çalışmaları ile elektronların da X ışını gibi
görüntüler oluşturduğunu gözlemleyerek elektronlarında ışık gibi dalgalar halinde
ilerlediğini açıkladılar. Kısacası de Broglie’nin ortaya attığı elektronun dalga hareketini
ispatladılar.

Heisenberg kütlesi çok küçük hızı çok büyük olan taneciklerin (örneğin elektronlar)
yerinin ve hızının aynı anda belirlenemeyeceğini ifade ederek, Heisenberg
Belirsizlik İlkesi’ni ortaya koydu. Elektronun dalga-tanecik özelliğinin sonucu olan
Heisenberg belirsizlik ilkesine göre Bohr atom modelindeki temel hata, elektronun tek
boyutlu bir yörüngede bulunduğunu söylemesidir.
ATOMUN KUANTUM MODELİ
Baş kuantum sayısı (n):
Elektronun ait kabuğu veya enerji düzeyini belirtir. n= 1,2,3,4.....diye belirtilebileceği gibi n=1
için K, n=2 için L, n=3 için M ve n=4 için N harfiyle de belirtilebilir. N nin değeri büyüdükçe
elektron çekirdekten uzaklaşır ve enerjisi artar. Bu enerji elektronu koparmak için gerekli
enerji değildir. Çekirdekten uzaklığa bağlı olarak değişen potansiyel enerjidir.
Açısal momentum (ikincil, yan, orbital) kuantum sayısı (ℓ):
Bu kuantum sayısı bir enerji düzeyindeki alt kabukları gösterir. ℓ=0,1,2,3,....n-1 değerlerini
alır.
ℓ=0=s alt kabuğu
ℓ=1=p alt kabuğu
ℓ=2=d alt kabuğu
ℓ=3=f alt kabuğu şeklinde harflerle de gösterilebilir.
Manyetik kuantum sayısı (mℓ):
Orbitallerin manyetik alandaki yönelimleriyle ilgilidir. Bu sayı bir alt kabukta kaç tane orbitalin
bulunduğunu gösterir. mℓ =-ℓ,......,0,.......+ ℓ arasında değerler alır. Herbir ℓ değeri için mℓ =2
ℓ+1 tane orbital vardır.
Baş
kuantum
sayısı (n)
Yan Kuantum
sayısı (ℓ)
(0,1,2,3,....n-1)
Manyetik kuantum sayısı (mℓ)
(-ℓ,...,0,...+ ℓ )
1
0 (s)
0
s
0
s
0 (s)
2
Manyetik
kuantum sayısı
(mℓ)
(2 ℓ+1)
1 tane s orbitali
1 tane s orbitali
-1, 0, +1
px, py, pz
0
s
3 tane p orbitali
-1, 0, +1
px, py, pz
3 tane p orbitali
-2,-1,0,+1,+2
dxy, dxz, dyz, dx2-y2, dz2
5 tane d orbitali
0
s
1 tane s orbitali
1 (p)
-1, 0, +1
px, py, pz
3 tane p orbitali
2 (d)
-2,-1,0,+1,+2
dxy, dxz, dyz, dx2-y2, dz2
5 tane d orbitali
-3,-2,-1,0,+1,+2,+3
7 tane f orbitali
1(p)
0 (s)
1 (p)
3
2 (d)
0 (s)
4
3 (f)
fz3, fxz2, fyz2, fxyz,
1 tane s orbitali
fz(x2-y2), fx(x2-3y2), fy(3x2-y2)
İlk 4 enerji seviyesine ait kuantum sayıları arasındaki ilişki
Spin kuantum sayısı (ms):
Elektronlar çekirdek etrafında dönerken aynı zamanda kendi etraflarında da dönerler.
Elektronların kendi ekseni etrafında dönmesiyle ilgili kuantum sayısına denir. Bu sayı bir
yöndeki dönme için +1/2 ve diğer yöndeki dönme için -1/2 değerini alır. Elektronların zıt yönlü
dönüşü oluşturdukları manyetik alanın birbirini yok etmesi anlamına gelir. Bu durum
elektronların orbitallerde kararlı olmasını sağlar.
s
(l=0)
p (l=1)
m=±1
m=0 m=0
s
pz
d (l=2)
px
py
m=±1
m=0
dz2
f (l=3)
dxz
dyz
m=±2
dxy
dx2-y2
m=
0
fz3
m=±1
fxz2
m=±2
m=±3
fz(x2- fx(x2- fy(3x2
fyz2
fxyz
...
... ...
...
... ...
...
2
y )
2
3y )
2
-y )
n
=1
n
=2
n
=3
n
=4
n
=5
n
=6
n
=7
...
...
...
...
...
...
...
...
...
... ...
...
... ...
...
...
...
...
...
...
...
... ...
...
... ...
...
Soru: n=3 enerji seviyesinde bulunan bütün elektronlara ait kuantum sayılarını yazınız.
Çözüm:
Baş
Yan Kuantum
Manyetik kuantum sayısı (mℓ)
Spin kuantum
kuantum
sayısı (ℓ)
(-ℓ,...,0,...+ ℓ )
sayısı (ms)
sayısı (n) (0,1,2,3,....n-1)
(alt kabuklardaki orbitaller)
(alt kabuklar)
0 (s)
0
s
1 (p)
-1, 0, +1
px, py, pz
Herbir orbital için
-2,-1,0,+1,+2
dxy, dxz, dyz, dx2-y2, dz2
ms=+1/2
3
2 (d)
Soru: Aşağıdaki orbitallerden hangileri mümkündür?
1p X
3p √
4d √
3f
2d X
4f √
2s
√
ms=-1/2 veya
X
3d √
Atomların Elektron Dizilişleri
1. Aufbau Kuralı:
 Elektronlar öncelikle enerjisi en az olan orbitali doldurur.
 Bir orbitalin enerjisi çekirdeğe yaklaştıkça azalır. Buna göre enerjisi en az olan orbital
1s orbitalidir.
 Aynı temel enerji düzeyindeki ( 1,2,3,4,… = K,L,M,N, … ’den herhangi biri )
orbitallerin enerjileri arasındaki ilişki s < p < d < f şeklindedir.

Aynı yörüngedeki 3 tane p ,5 tane d ve 7 tane f orbitallerinin enerjileri ise kendi
aralarında birbirine eşittir.
2. Pauli Dışlama İlkesi:

Bir orbitalde en fazla 2 elektron bulunabilir.

Bir orbitaldeki 2 elektronun dört kuantum sayısı hiçbir zaman birbirinin aynısı olamaz.
(bu elektronların en azından dönme hareketleri birbirinden farklı olduğundan ms
kuantum sayıları farklıdır.)
3. Hund Kuralı:
Aynı temel enerji düzeyindeki eş enerjili orbitallere elektronlar aynı spinli olmak üzere
önce teker teker girer. Tüm orbitaller yarı dolu hale geldikten sonra orbitaller tam dolu
hale geçmeye başlar.
X: 1s2 2s2
2p4
Orbitallerdeki enerji artış sırası
obitallerdeki elektron bulutlarının
Atomdaki elektron sayısı arttıkça
birbirini itmeleri sonucu enerji artış
sırasında bazı değişiklikler olur.
Orbitallerin
elektronla doluş sırasını bulmak için okun yönü takip edilir.
‘’1s < 2s< 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < …’’
Şekilde görüldüğü gibi elektronlar atomlara ait orbitallere n+ ℓ kuantum sayılarına uygun
sırayla doldurulur. Bu kurala n+ ℓ kuralı ya da Kletchkowski-Madelung kuralı denir. n+ ℓ
değeri en küçük olan alt kabuğun enerjisi en düşüktür. Eğer n+ ℓ değerleri eşitse elektron n
değeri en küçük olan orbitale girer.
4. Küresel Simetri:
Elektron dağılımında son orbitalin tam veya yarı dolma halidir. Kararlılık halidir.
Tam dolu hali:
s2
p6
d10
Yarı dolu hali:
s1
p3
d5
Soru: Aşağıda verilen elementlerin küresel simetri yapısında olup olmadığını araştırınız:
1
Küresel simetri yapısındadır.
1X : 1s
13Y:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Küresel simetri yapısında değildir.
15Z:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Küresel simetri yapısındadır.
18T:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Küresel simetri yapısındadır.
30R:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 Küresel simetri yapısındadır.
Not: 6B ve 1B grubu elementleri kendi iç bünyesindeki enerjinin bir kısmını kullanarak daha
kararlı bir yapıya ulaşmak için elektron dağılımlarında s orbitalinden 1 elektron d orbitaline
geçer. Küresel simetri yapısına ulaşmış olur. Bu olay uyarılma değildir. Çünkü dışarıdan
enerji alınmamış ve daha kararlı yapıya ulaşılmıştır.
Örnek:
2
2
6
2
6
2
4
(yanlış)
24Cr: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
2
2
6
2
6
1
5
(doğru)
24Cr: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
Soru: 29Cu ve 42Mo elementlerinin elektron dağılımlarını da siz yapınız.
2
2
6
2
6
2
9
(yanlış)
29Cu: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
2
2
6
2
6
1
10
(doğru)
29Cu: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
42Mo
42Mo
5. Uyarılma:
Bir atoma bir miktar enerji vererek son yörüngesindeki elektronların daha yüksek enerji
düzeyindeki orbitallere aktarılması olayına uyarılma denir. Kararsızlık halidir. Enerji
verme olayı kesilirse yüksek enerji düzeyine çıkan elektron aldığı enerjiyi vererek temel
enerji düzeyine geçer.
Örnek:
temel enerji düzeyi
1H:
1s1
1H:
2s1
6C:
2
1s 2s 2p
temel enerji düzeyi
6C:
1s2 2s1 2p3
uyarılmış hal
11Na:
11Na:
uyarılmış hal
2
2
1s2 2s2 2p6 3s1
2
2
6
1
1s 2s 2p 5s
15P:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
15P:
1s2 2s2 2p6 3s1 3p3 3d1
temel enerji düzeyi
uyarılmış hal
temel enerji düzeyi
uyarılmış hal
Not: Grup ve periyot temel enerji düzeyindeki elektron dağılımına göre yapılır.
6. İyonların elektron dizilimi: