Orbital enerji seviyeleri nasıl belirlenir

Çok elektronlu bir atomda aşağıdaki orbitallerden hangisi en düşük enerjiye sahiptir? Nedenini açıklayarak belirleyiniz.
4s, 3d, 4p, 3p

💡 Çok elektronlu atomlarda orbital enerjileri (n+l) kuralı (Madelung/Aufbau kuralı) ile belirlenir. Önce her orbital için \( n+l \) toplamını hesaplarız. Toplamı küçük olan orbital daha düşük enerjilidir. Toplamlar eşitse, \( n \)'si küçük olan daha düşük enerjilidir.

• ➡️ Birinci adım: Her orbitalin \( n+l \) değerini hesaplayalım:
  • 4s: \( n=4, l=0 \) → \( n+l = 4+0 = 4 \)
  • 3d: \( n=3, l=2 \) → \( n+l = 3+2 = 5 \)
  • 4p: \( n=4, l=1 \) → \( n+l = 4+1 = 5 \)
  • 3p: \( n=3, l=1 \) → \( n+l = 3+1 = 4 \)
• ➡️ İkinci adım: \( n+l \) değerlerini karşılaştıralım. En küçük değer 4'tür. Bu değere sahip orbitaller 4s ve 3p'dir.
• ➡️ Üçüncü adım: \( n+l \) değerleri eşit olan orbitallerden \( n \)'si küçük olan daha düşük enerjilidir. 3p'nin \( n \)'si (3), 4s'nin \( n \)'sinden (4) küçüktür.

✅ Sonuç: Verilen orbitaller arasında en düşük enerjiye sahip olan 3p orbitalidir. Enerji sıralaması: 3p < 4s < 3d ≈ 4p şeklindedir.