Çekirdek etrafında elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur. Elektronların çekirdek etrafında bulunma olasılığının en yüksek olduğu bölgeye orbital denir.
Öncelikle 2 tür orbital kavramından bahsedebiliriz:
I. Atomik Orbital:Atomlarda bulunan ve elektronun uzayın belirli yerlerinde bulunabilme ihtimal yoğunluğunu karesi ile ifade edebileceğimiz matematiksel bir fonksiyondur. Psi ile simgelenir Örnek: s,p,d,f orbitalleri.
II. Molekül Orbitali :Bir molekül üzerinde tamamen dağılmış olduğu düşünülen atomik orbitallerle aynı matematiksel özelliklere sahip olan matematiksel fonksiyonlardır. Psi ile simgelenir. Örnek: sigma,pi,delta orbitalleri.
Molekül Orbital teorisine göre moleküller meydana gelirken, atomlar gerekli bağ mesafesinde birbirlerine yaklaştıklarında molekül oluşmadan önce atomlarda bulunan atomik orbitaller karışarak moleküle ait orbitalleri oluştururlar. Artık molekül oluştuktan sonra atomik orbitallerden bahsedemeyiz.
Atomik orbitallerin karışması molekül orbital teorisinin temeli olup, uygun simetri ve enerjide ancak molekül orbitallerini oluşturabilirler. Molekül Orbital diyagramları ise Atomik orbitallerin Molekül orbitallerini oluşturmak üzere nasıl birleştikleri gösteren diyagramlardır.
Elektronlari çekirdek etrafinda bir bulut seklinde göstermek mümkündür. Bulutlarin yogun oldugu yerlerde elektronlarin bulunma olasiligi fazladir ve bulutlar orbital olarak adlandirilir. Orbitaller s, p, d, f harfleriyle isimlendirilir. Buna ayni zamanda açısal momentum kuantum sayısı denir ve l harfi ile gösterilir.
Bas kuantum sayisi (n) orbitalin temel enerji düzeyini, n2 ise orbital sayisini verir. Her orbitalde en fazla 2 elektron bulunur.
n =1 ise sadece s orbitali
n = 2 ise s ve p orbitali
n = 3 ise s, p, d orbitali
n = 4 ve yukarisinda ise s, p, d, ve f orbitali bulunmaktadir.
Orbitaller
S orbitali küresel simetrik bir yapi gösterir . En fazla 2 elektron alir. Bas kuantum sayısı büyüdükçe s orbitalinin enerjisi artar.
p orbitalleri
İkinci veya daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur. Px, Py ve Pz olarak 3 orbitali vardir ve toplam 6 elektrona sahiptir.
d orbitali
Üçüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur. 5 d orbitali ve toplam 10 elektronu vardır.
f orbitali
Dördüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur.7 orbitali ve toplam 14 elektronu vardır.
Elektron Dağılımı
ORBİTAL ŞEMASI ŞU ŞEKİLDEDİR
1s
2s
3s ->2p
4s ->3p
5s-> 4p -->3d
6s -->5p -->4d
7s ->6p ->5d ->4f
8s -->7p ->6d ->5f
Elektronlar orbitallere doldurulurken yukarıdaki sıra takip edilir.
* Önce çekirdeğe en yakin olan en düşük enerjili olan 1s orbitalinden başlanır (Aufbau kurali)
* Bir orbitalde en fazla iki elektron olabilir. Bu elektronların spinleri (dönme yönleri) farklı olmalıdır (Pauli kurali)
* Hund kuralına göre eşit enerjili orbitallerin (px, py, pz) her biri bir elektron almadıkça ikinci elektronu almazlar.
11Na 1s2 2s22p63s1
27Co 1s2 2s22p63s23p64s23d7
46Pd 1s2 2s22p63s23p64s23d104p65s24d8
Bazı elementlerin elektron dizilişleri Aufbau kuralına uymadığı görülmektedir. Bu duruma örnek olarak 24Cr ve 42 Mo verilebilir.
24Cr 1s2 2s22p63s23p64s23d4 seklinde bir elektron dağılımı yapması beklenirken
1s2 2s22p63s23p64s13d5 seklinde bir dağılım gösterir.
Bunun sebebi n(s) ve (n-1)d orbitallerinin enerjileri birbirine çok yakindir. n(s) ve (n-1)d orbitali yari veya tam dolu olduğu zaman daha kararlı olacağından dağilim bu şekilde olur.
42 Mo 1s2 2s22p63s23p64s23d104p65s24d4 olması beklenen elektron dağılımı
1s2 2s22p63s23p64s23d104p65s14d5 şeklinde olur.
Elementlerden elektron koparırken (iyonlaşma) bas kuantum sayısı en büyük olan orbitalden elektron uzaklaştırılır.
Atomun elektron dizilisi yapıldıktan sonra bas kuantum sayısına göre tekrar sıraya dizilmesi yapacağımız işlemler sırasında bize kolaylık sağlayacaktır.
11Na 1s2 2s22p63s1 11Na1+ 1s2 2s22p6
Eğer bas kuntum sayıları eşit ise bu sefer en yüksek orbitalden elektron uzaklaştırılır.
31Ga 1s2 2s22p63s23p64s23d104p1
1s2 2s22p63s23p63d104s24p1
Bu elektron dizilisini yaptıktan sonra bas kuantum sayısına göre tekrar sıraya dizersek
en yüksek bas kuantum sayısında (4) iki orbital olduğu için (s, p) en yüksek enerjili orbital olan p orbitalinden elektron uzaklaştırılır.
31Ga1+ 1s2 2s22p63s23p6 3d104s2
Devamı : http://www.anadolutayfasi.net/kimya/55867-ataom-yapisi-kimyasal-ozellikleri-orbitaller.html#ixzz1h3HIKzOJ
