Bağıl enerji (n+l) kuralı nedir

Question

Bu kuralı tam olarak anlayamadım. Özellikle n ve l değerlerini nasıl toplayacağım ve bu toplamı enerji seviyelerini belirlerken nasıl kullanacağım konusu kafamı karıştırıyor. Atom orbitallerinin sıralamasını yaparken bu kuralı uygulamakta zorlanıyorum.

Answer 1

📚 Bağıl Enerji (n+l) Kuralı Nedir?

Atom fiziğinde, bağıl enerji (n+l) kuralı veya Madelen Kuralı, çok elektronlu atomlarda elektronların orbitallere yerleşim sırasını belirlemek için kullanılan pratik bir yöntemdir. 🎯 Bu kural, bir orbitalin enerjisinin temel olarak baş kuantum sayısı (n) ve açısal momentum kuantum sayısı (l)'nin toplamına bağlı olduğunu söyler.

🧪 Kuralın Tanımı

Bir orbitalin enerjisi, (n + l) değeri ile belirlenir. Elektronlar orbitallere yerleşirken şu iki temel kural takip edilir:

• ✅ Kural 1: (n + l) değeri daha küçük olan orbital, enerjisi daha düşük olan yani önce doldurulan orbitaldir.
• ✅ Kural 2: İki orbitalin (n + l) değerleri eşit ise, bu durumda baş kuantum sayısı (n) daha küçük olan orbitalin enerjisi daha düşüktür ve önce doldurulur.

➡️ Orbitallerin Enerji Sıralaması

Aşağıda, bağıl enerji kuralına göre orbitallerin dolum sırası gösterilmiştir. Sıralamayı belirlemek için her bir orbitalin (n + l) değerini hesaplayıp karşılaştırabilirsiniz.

• 🚀 1s → n=1, l=0 → (n+l)=1
• 🚀 2s → n=2, l=0 → (n+l)=2
• 🚀 2p → n=2, l=1 → (n+l)=3
• 🚀 3s → n=3, l=0 → (n+l)=3
• 🚀 3p → n=3, l=1 → (n+l)=4
• 🚀 4s → n=4, l=0 → (n+l)=4
• 🚀 3d → n=3, l=2 → (n+l)=5
• 🚀 4p → n=4, l=1 → (n+l)=5
• 🚀 5s → n=5, l=0 → (n+l)=5
• 🚀 4d → n=4, l=2 → (n+l)=6
• 🚀 5p → n=5, l=1 → (n+l)=6
• 🚀 6s → n=6, l=0 → (n+l)=6
• 🚀 4f → n=4, l=3 → (n+l)=7
• 🚀 5d → n=5, l=2 → (n+l)=7
• 🚀 6p → n=6, l=1 → (n+l)=7
• 🚀 7s → n=7, l=0 → (n+l)=7
• 🚀 5f → n=5, l=3 → (n+l)=8

Bu listeyi kurallarımıza göre sıraladığımızda, genel dolum sırası şu şekilde olur:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f ...

💡 Önemli Bir Örnek: 4s ve 3d Orbitalleri

Bu kuralın en bilinen uygulaması, 4s ve 3d orbitallerinin sıralamasıdır.

• 🔹 4s orbitali: n=4, l=0 → (n+l) = 4
• 🔹 3d orbitali: n=3, l=2 → (n+l) = 5

4s orbitalinin (n+l) değeri (4), 3d orbitalininkinden (5) daha küçük olduğu için, 4s orbitali 3d orbitalinden önce doldurulur. Ancak, bir katyon oluştuğunda (elektron kaybedildiğinde) önce 4s orbitalinden elektron kaybedilir. Bu, dolum ve iyonlaşma sıralarının farklı olabileceğini gösteren önemli bir detaydır.

📌 Özet

• 🎯 Bağıl enerji kuralı, orbitallerin enerji seviyelerini ve dolum sıralarını tahmin etmek için kullanışlı bir araçtır.
• 🎯 Önce (n+l) değerine, eşitse n değerine bakılır.
• 🎯 Bu kural, periyodik tablodaki elementlerin elektron dağılımlarını anlamamızın temelini oluşturur.