9. Sınıf Kimya · Etkileşim
Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi
- orbital
- elektron dizilimi
- aufbau ilkesi
- pauli dışlama ilkesi
- hund kuralı
- valans elektronu
- küresel simetri
Elektronlar orbitallere hangi kurallara göre yerleşir?
Elektronlar orbitallere Aufbau ilkesi, Pauli dışlama ilkesi ve Hund kuralına göre, düşük enerjili orbitallerden başlayarak yerleşir. Orbital türleri s, p, d ve f'dir; her düzeyde 1 tane s, 2. düzeyden itibaren 3 tane p, 3. düzeyden itibaren 5 tane d ve 4. düzeyden itibaren 7 tane f orbitali bulunur. Bir orbitale en fazla 2 elektron girer; n. enerji düzeyinde en fazla 2n² elektron bulunur, örneğin n = 3 için 18 elektron. Pauli ilkesine göre aynı orbitaldeki iki elektron zıt spinlidir. Hund kuralına göre eş enerjili orbitallere elektronlar önce birer birer ve aynı yönde girer. Örnek dizilimler ₇N: 1s² 2s² 2p³ ve ₁₁Na: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ şeklindedir. En dış düzeydeki elektronlara valans elektronları denir. Yarı dolu ya da tam dolu orbitaller küresel simetri sağlar; bu yüzden ₂₄Cr [Ar] 4s¹ 3d⁵ ve ₂₉Cu [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ şeklinde dizilir.
Atom Orbitalleri ve Elektron Dizilimi: konu anlatımı ve özeti
Elektronların orbitallere hangi sırayla yerleştiğini bilmek, elementin periyodik tablodaki yerini ve kimyasal davranışını anlamanın anahtarıdır.
- Orbital türleri: s (küre biçimli, her düzeyde 1 tane), p (2. düzeyden itibaren 3 tane: px, py, pz), d (3. düzeyden itibaren 5 tane), f (4. düzeyden itibaren 7 tane). Aynı alt düzeydeki orbitallerin enerjisi eşittir.
- Bir orbitale en fazla 2 elektron girer; n. enerji düzeyinde n² orbital ve en fazla 2n² elektron bulunur. Örnek: n = 3 için 9 orbital ve 18 elektron.
- Doldurma sırası: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f...
- Aufbau ilkesi: Elektronlar önce düşük enerjili orbitallere yerleşir. Pauli dışlama ilkesi: Bir orbitaldeki iki elektron zıt yönlü (zıt spinli) olmalıdır. Hund kuralı: Eş enerjili orbitallere elektronlar önce birer birer ve aynı yönde girer, sonra eşleşir.
- Örnekler: ₇N: 1s² 2s² 2p³ (üç 2p orbitalinde birer elektron); ₁₁Na: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.
Azotun orbital diyagramı: 1s ve 2s orbitallerinde zıt spinli ikişer elektron, üç 2p orbitalinde aynı yönlü birer elektron - En dış enerji düzeyindeki elektronlara valans elektronları denir; sodyumun valans elektronu 3s orbitalindedir.
- Küresel simetri: Son orbitaller yarı dolu (s¹, p³, d⁵) ya da tam dolu (s², p⁶, d¹⁰) ise atom daha kararlıdır. Bu yüzden ₂₄Cr [Ar] 4s¹ 3d⁵ ve ₂₉Cu [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ şeklinde dizilir.
Unutma: Krom ve bakır gibi istisnalarda bir elektron 4s'ten 3d'ye geçer; dizilimi yazdıktan sonra elektronları toplayıp atom numarasına eşit olduğunu kontrol et.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Elektron dizilimini bir apartmana yerleşme gibi düşün: Önce alt kattaki daireler dolar, her dairede en fazla iki kişi kalır.
- Doldurma sırasını yaz: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d…
- Her alt düzeyin kapasitesini hatırla: s en fazla 2, p en fazla 6, d en fazla 10 elektron alır.
- Elektronları sırayla yerleştir ve üstlere yaz. Örnek: ₁₅P: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³.
- Kontrol et: 2 + 2 + 6 + 2 + 3 = 15, atom numarasına eşit.
Eş enerjili p orbitallerine elektronlar önce birer birer girer; fosforun üç 3p elektronu üç ayrı orbitaldedir.
Sık yapılan hata: Potasyum (₁₉K) için son elektronu 3d'ye yazmak. Doğrusu: 4s, 3d'den önce dolar; ₁₉K: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹.
Derinleş
Havai fişeklerin ve sodyum buharlı sokak lambalarının neden belirli renklerde ışık verdiğini araştır. Bu renklerin elektronların enerji düzeyleri arasındaki geçişlerle ilişkisini kendi cümlelerinle açıkla. Ardından bir alev testi deneyinin güvenli biçimde nasıl planlanabileceğini tartış: Hangi önlemler gerekir, sonuçlar bir maddenin kimliğini belirlemede ne kadar güvenilirdir ve hangi durumda yanıltıcı olabilir?
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
KİM.9.1.4Atom orbitallerinin bağıl enerjilerine ilişkin bilimsel veriye dayalı tahminde bulunabilme
- a) Verilere dayalı olarak atom orbitallerinin bağıl enerjilerine ilişkin önermeler oluşturur.
KİM.9.1.5Elektronların atom orbitallerine yerleşimine ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
- a) Elektronların atom orbitallerine yerleşimine ilişkin örüntü bulur.
- b) Bilimsel ilkelere ulaşmak için örüntülerden genellemeler yapar.
Bu konuda neler var?
- Atom Orbitalleri
- Atomlarda Elektron Dağılımı
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Ece, sodyum ve potasyum gibi metallerin tepkimelerde hep bir elektron verdiğini gözlemliyor. Bu elektronun atomun en dış enerji düzeyinde bulunduğunu ve atomun kimyasal davranışını belirlediğini öğreniyor. Atomun en dış enerji düzeyinde bulunan ve kimyasal tepkimelere katılan elektronlara ne ad verilir?
- A) İç katman elektronları
- B) Eşleşmiş elektronlar
- C) Çekirdek elektronları
- D) Serbest elektronlar
- E) Valans elektronları
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Valans elektronları
Atomun en dış enerji düzeyindeki elektronlara valans (değerlik) elektronları denir ve bağ oluşumuna bunlar katılır. "Serbest elektron" ifadesi metal kristalinde dolaşan elektronlar için kullanılır; tek bir atomun en dış elektronlarını adlandırmaz.
Kolay
2Bir öğrenci orbital şemasında her kutuyu bir orbital olarak kabul edip elektronları oklarla gösteriyor. Arkadaşı, şemadaki kutulardan birine aynı yönde iki ok, başka birine ise üç ok çizildiğini fark ediyor. Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en fazla kaç elektron bulunabilir ve bu elektronların spinleri nasıl olmalıdır?
- A) 1 elektron; spin yönü önemsizdir
- B) 2 elektron; spinleri aynı yönlüdür
- C) 3 elektron; spinleri zıt yönlüdür
- D) 6 elektron; spinleri zıt yönlüdür
- E) 2 elektron; spinleri zıt yönlüdür
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 2 elektron; spinleri zıt yönlüdür
Pauli dışlama ilkesine göre bir orbitalde en fazla iki elektron bulunur ve bu elektronların spinleri zıt yönlü olmak zorundadır; şemadaki iki hata da bu ilkeye aykırıdır. Altı sayısı bir orbitalin değil, üç orbitalden oluşan p alt düzeyinin alabileceği en fazla elektron sayısıdır.
Kolay
3Bir öğrenci oksijen atomunun 2p alt düzeyindeki 4 elektronunu Hund kuralına uygun biçimde orbital kutularına yerleştiriyor. Sonuçta yalnızca bir kutuda eşleşmiş elektron bulunduğunu, diğer kutuların her birinde tek elektron kaldığını görüyor. Öğrencinin şemasında 2p alt düzeyi için kaç orbital kutusu bulunur?
- A) 1
- B) 2
- C) 3
- D) 5
- E) 6
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 3
Bir p alt düzeyinde eş enerjili 3 orbital bulunur: 4 elektronun ikisi bir orbitalde eşleşir, diğer iki orbitalde birer elektron kalır. 6 sayısı orbital sayısı değil, p alt düzeyinin alabileceği en fazla elektron sayısıdır; 5 ise d alt düzeyindeki orbital sayısıdır.
Kolay
4Bir öğrenci karbon atomunun 2p alt düzeyindeki iki elektronunu eşleştirmeden, ayrı ayrı orbitallere ve aynı spin yönünde yerleştiriyor. Öğretmeni bu gösterimin doğru olduğunu, eş enerjili orbitallerin önce birer birer doldurulup sonra eşleşme olduğunu söylüyor. Öğretmenin dayandığı kural hangisidir?
- A) Hund kuralı
- B) Aufbau ilkesi
- C) Pauli dışlama ilkesi
- D) Oktet kuralı
- E) Dublet kuralı
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Hund kuralı
Eş enerjili orbitallere elektronların önce birer birer ve aynı spinle yerleşmesi, sonra eşleşmesi Hund kuralıdır. Aufbau ilkesi orbitallerin düşük enerjiliden yüksek enerjiliye doğru dolduğunu söyler; eş enerjili orbitaller arasındaki dağılımı açıklamaz.
Kolay
5n. enerji düzeyinde en fazla 2n² elektron bulunabilir. Buna göre 2. enerji düzeyi (n = 2) en fazla kaç elektron alabilir?
- A) 4
- B) 8
- C) 2
- D) 6
- E) 18
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 8
n = 2 için 2 · 2² = 8 elektron bulunur; bu sayı 2s'deki 2 ve 2p'deki 6 elektronun toplamıdır. 18 elektron 3. enerji düzeyinin kapasitesidir.
Kolay
6Bir öğrenci orbital modellerini incelerken her enerji düzeyinde bir tane bulunan ve çekirdeğin çevresini her yönde eşit biçimde saran orbital türünü arıyor. Bu orbital türü ve biçimi hangisidir?
- A) p orbitali – küre
- B) s orbitali – halter
- C) d orbitali – küre
- D) f orbitali – halka
- E) s orbitali – küre
Cevabı göster
Doğru cevap: E) s orbitali – küre
s orbitali küre biçimlidir ve her enerji düzeyinde bir tane bulunur. p orbitalleri ise yönlenmiş, küre olmayan biçimdedir.
Kolay
7Havai fişeklerde parlak beyaz ışık için kullanılan magnezyumun atom numarası 12'dir. Temel hâldeki magnezyum atomunun elektron dizilimi hangisidir?
- A) 1s² 2s² 2p⁸
- B) 1s² 2s² 2p⁶ 3p²
- C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 3p¹
- D) 1s² 2s² 2p⁶ 3d²
- E) 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
2p dolduktan sonra sıradaki orbital 3s olduğundan son iki elektron 3s'ye girer. Bir p alt düzeyi en fazla 6 elektron alabildiği için 2p⁸ yazılamaz.
Kolay
8Bir öğrenci orbital türlerini ve sayılarını gösteren bir kart hazırlıyor: s alt düzeyinde 1, p alt düzeyinde 3, d alt düzeyinde 5 orbital yazmış. Kartın f alt düzeyi satırına kaç orbital yazmalıdır?
- A) 4
- B) 7
- C) 5
- D) 6
- E) 9
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 7
f alt düzeyinde 7 orbital bulunur ve bu alt düzey 4. enerji düzeyinden itibaren görülür. 5 orbital d alt düzeyine aittir.
Kolay
9Bir öğrenci 2. enerji düzeyindeki 2px, 2py ve 2pz orbitallerinin enerjilerini karşılaştırıyor. Bu orbitallerin enerjileriyle ilgili hangisi doğrudur?
- A) 2px orbitalinin enerjisi en düşüktür.
- B) 2pz orbitalinin enerjisi en yüksektir.
- C) Enerjileri 2px < 2py < 2pz şeklindedir.
- D) Enerjileri orbitale giren elektron sayısına göre değişir.
- E) Üçünün enerjisi birbirine eşittir.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Üçünün enerjisi birbirine eşittir.
Aynı alt düzeydeki orbitallerin enerjileri eşittir; 2px, 2py ve 2pz eş enerjili orbitallerdir. Orbitallerin x, y, z harfleri yalnızca yönlerini gösterir.
Kolay
10Reklam tabelalarında kırmızı-turuncu ışık veren neon gazının atom numarası 10'dur. Temel hâldeki neon atomunun elektron dizilimi hangisidir?
- A) 1s² 2s² 2p⁴ 3s²
- B) 1s² 2p⁸
- C) 1s² 2s² 2p⁶
- D) 1s² 2s⁴ 2p⁴
- E) 1s² 2s² 2p⁵ 3s¹
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 1s² 2s² 2p⁶
Elektronlar sırasıyla 1s (2), 2s (2) ve 2p (6) orbitallerine yerleşir; toplam 10 elektron 1s² 2s² 2p⁶ dizilimini verir. Bir s alt düzeyine en fazla 2 elektron girebilir.
Kolay
11Orbitallerin elektronlarla doldurulma sırası 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s şeklindedir. Buna göre aşağıdaki orbitallerden hangisinin bağıl enerjisi en düşüktür?
- A) 3p
- B) 4s
- C) 3d
- D) 4p
- E) 5s
Cevabı göster
Doğru cevap: A) 3p
Verilen sıralamada 3p, 4s, 3d, 4p ve 5s orbitallerinden önce geldiği için enerjisi en düşüktür. 3d orbitalinin enerjisi 4s'ten bile yüksektir.
Kolay
12Orbital şeması çizen bir öğrenci, her kutunun bir orbitali gösterdiğini öğreniyor. Bir orbitale en fazla kaç elektron yerleşebilir?
- A) 1
- B) 3
- C) 6
- D) 8
- E) 2
Cevabı göster
Doğru cevap: E) 2
Bir orbitale en fazla 2 elektron yerleşebilir ve bu iki elektron zıt spinli olur. 6 sayısı bir p alt düzeyinin, 8 sayısı 2. enerji düzeyinin kapasitesidir.
Kolay
13Telefon bataryalarında kullanılan lityumun atom numarası 3'tür ve elektron dizilimi 1s² 2s¹ şeklindedir. Lityum atomunun valans elektronu hangi orbitalde bulunur?
- A) 1s
- B) 2s
- C) 2p
- D) 3s
- E) 1p
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 2s
Valans elektronu en dış enerji düzeyindeki elektrondur; lityumun en dış düzeyi 2 olduğu için valans elektronu 2s orbitalindedir. 1p diye bir orbital yoktur.
Kolay
14Ayşe, 2. enerji düzeyindeki p alt düzeyinin orbitallerini px, py ve pz olarak adlandıran bir şema görüyor. Bir p alt düzeyinde kaç orbital bulunur?
- A) 1
- B) 2
- C) 5
- D) 3
- E) 7
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 3
Her p alt düzeyinde px, py ve pz olmak üzere 3 orbital bulunur. 5 orbital d alt düzeyine, 7 orbital f alt düzeyine aittir.
Kolay
15Kimya öğretmeni “Elektronlar atomda önce enerjisi düşük olan orbitallere yerleşir, bu orbitaller dolduktan sonra daha yüksek enerjili orbitallere geçilir.” diyor. Öğretmenin anlattığı ilke hangisidir?
- A) Hund kuralı
- B) Pauli dışlama ilkesi
- C) Aufbau ilkesi
- D) Heisenberg belirsizlik ilkesi
- E) Oktet kuralı
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Aufbau ilkesi
Elektronların önce düşük enerjili orbitallere yerleşmesi Aufbau ilkesidir. Hund kuralı ise eş enerjili orbitallere yerleşme biçimini anlatır.
Kolay
16Bir öğrenci orbital türlerinin hangi enerji düzeyinden itibaren görüldüğünü gösteren bir tablo hazırlıyor. Tabloya göre d orbitalleri ilk kez kaçıncı enerji düzeyinde bulunur?
- A) 1
- B) 2
- C) 4
- D) 3
- E) 5
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 3
d orbitalleri 3. enerji düzeyinden itibaren bulunur. p orbitalleri 2. düzeyden, f orbitalleri ise 4. düzeyden itibaren görülür.
Kolay
17Bir kimya kitabında atomdaki enerji seviyeleri bir amfi tiyatroya benzetiliyor: sahneden uzaklaştıkça sıralar yükselir ve arka sıralarda daha çok koltuk bulunur. Bu benzetmede sahne çekirdeği, sıralar enerji seviyelerini, koltuklar ise orbitalleri temsil ediyor. Bu benzetmeyle atomdaki enerji seviyelerinin hangi özelliği anlatılmak istenmiştir?
- A) Çekirdekten uzaklaştıkça enerji seviyelerindeki orbital sayısı artar.
- B) Çekirdekten uzaklaştıkça enerji seviyelerindeki orbital sayısı azalır.
- C) Bütün enerji seviyelerinde birbirine eşit sayıda orbital bulunur.
- D) Çekirdeğe en yakın enerji seviyesi en çok orbitali içerir.
- E) Bir orbitalin alabileceği elektron sayısı çekirdekten uzaklaştıkça artar.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Çekirdekten uzaklaştıkça enerji seviyelerindeki orbital sayısı artar.
Amfi tiyatroda sahneden uzak sıralarda daha çok koltuk vardır; atomda da enerji seviyelerinin çekirdeğe uzaklığı arttıkça bu seviyelerdeki orbital sayısı artar (1. seviyede 1, 2. seviyede 4, 3. seviyede 9 orbital). Bir orbitalin alabileceği elektron sayısı ise hangi seviyede olursa olsun en fazla 2'dir.
Kolay
18Bir öğrenci, bir atomun elektron dağılımından aldığı 4d⁷ gösterimini defterine yazıyor ve gösterimdeki sayılarla harfin anlamını açıklamak istiyor. Bu gösterimdeki 4, d ve 7 sırasıyla neyi ifade eder?
- A) Orbital sayısı – orbital türü – temel enerji seviyesi
- B) Temel enerji seviyesi – orbital türü – orbital sayısı
- C) Elektron sayısı – orbital türü – temel enerji seviyesi
- D) Periyot numarası – grup harfi – valans elektron sayısı
- E) Temel enerji seviyesi – orbital türü – elektron sayısı
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Temel enerji seviyesi – orbital türü – elektron sayısı
Elektron dağılımında önce orbitalin bulunduğu temel enerji seviyesi (4), sonra orbital türü (d) yazılır; üs olarak yazılan sayı (7) o orbitallerdeki elektron sayısını gösterir. d alt seviyesindeki orbital sayısı her zaman 5'tir; üsteki sayı orbital sayısını göstermez.
Orta
19Muz ve kuru kayısı, sinir ve kas çalışması için gerekli olan potasyum bakımından zengindir. Bir öğrenci potasyumun (₁₉K) orbital şemasını çizmek için önce temel hâl elektron dizilimini yazıyor. Öğrencinin yazması gereken doğru dizilim hangisidir?
- A) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹
- B) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
- C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ 4s²
- D) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁷
- E) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4p¹
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
Aufbau ilkesine göre 4s orbitalinin enerjisi 3d'den düşük olduğu için 19. elektron 4s'ye yerleşir: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹. 3. katmandan sonra 3d geldiğini düşünen öğrenci 3d¹ ile biten dizilimi seçebilir; 3p⁷ ise bir p alt düzeyinin en fazla 6 elektron alabilmesine aykırıdır.
Orta
20Kimya sınavında Ahmet, ₆C atomunun orbital şemasını çizerken 2p alt düzeyindeki iki elektronu aynı 2p orbitaline ve aynı spin yönünde yerleştiriyor. Öğretmeni şemanın iki ayrı bakımdan hatalı olduğunu belirtiyor. Ahmet'in gösterimi hangi kural ya da ilkeleri ihlal eder?
- A) Yalnız Aufbau ilkesi
- B) Yalnız Hund kuralı
- C) Yalnız Pauli ilkesi
- D) Pauli ilkesi ve Hund kuralı
- E) Aufbau ilkesi ve Hund kuralı
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Pauli ilkesi ve Hund kuralı
Aynı orbitaldeki iki elektronun spini aynı olamaz; bu Pauli ilkesinin ihlalidir. Ayrıca eş enerjili boş 2p orbitalleri varken elektronların eşleştirilmesi Hund kuralına aykırıdır. Elektronlar 2p'den önce 1s ve 2s'yi doldurduğu için Aufbau ilkesi ihlal edilmemiştir.
Ders videoları
MEB'in 9. sınıf Kimya örnek ders anlatımları. Tüm videolar (3)
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.
