Soru:
Bir atomun 3d alt kabuğunda tam olarak 5 elektron bulunmaktadır. Pauli Dışarlama İlkesi ve Hund Kuralı'na göre, bu 5 elektronun toplam spin kuantum sayısı (\(m_s\)) nedir? (Spin kuantum sayısı +1/2 veya -1/2 değerlerini alır.)
Çözüm:
Bu soruyu çözmek için önce elektronların orbitallere nasıl yerleştiğini anlamalıyız. 💡
- ➡️ Adım 1: Orbital Sayısını Belirle
3d alt kabuğu 5 orbitale sahiptir (manyetik kuantum sayıları \(m_l\) = -2, -1, 0, +1, +2). Her orbital en fazla 2 elektron (zıt spinli) alabilir.
- ➡️ Adım 2: Hund Kuralı'nı Uygula
Hund kuralı, elektronların eşit enerjili orbitallere yerleşirken önce birer birer ve paralel spinle (aynı yönde) yerleşeceğini söyler. 5 orbital ve 5 elektron olduğu için, her elektron farklı bir orbitale girer ve hepsinin spini paraleldir (örneğin, hepsi +1/2).
- ➡️ Adım 3: Toplam Spin Kuantum Sayısını Hesapla
Her bir elektronun spin kuantum sayısı \(m_s = +\frac{1}{2}\) ise, toplam spin kuantum sayıları toplamı: \(5 \times (+\frac{1}{2}) = +\frac{5}{2}\) olur.
✅ Sonuç olarak, bu 5 elektronun toplam spin kuantum sayısı \(+\frac{5}{2}\)'dir.
