Orbital Elektron Dizilimi Nedir?
Orbital elektron dizilimi, bir atomun elektronlarının enerji seviyelerine ve orbitallere nasıl dağıldığını gösteren bir düzendir. Bu dizilimi anlamak, elementlerin kimyasal özelliklerini ve periyodik tablodaki yerlerini anlamamıza yardımcı olur.
Temel Kurallar
Elektron dizilimini yaparken aşağıdaki kuralları takip ederiz:
- Auftau (Yapı İlkesi): Elektronlar, en düşük enerjili orbitalden başlayarak orbitalleri doldurur. Orbitallerin enerji sırası şu şekildedir: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p...
- Hund Kuralı: Aynı enerji seviyesindeki orbitallere (örneğin, üç tane 2p orbitali) elektronlar yerleştirilirken, önce her orbitale birer elektron (eşleşmemiş spin ile) yerleştirilir. Daha sonra ikinci elektronlar eklenir.
- Pauli Dışlama İlkesi: Bir orbitalde en fazla iki elektron bulunabilir ve bu iki elektronun spinleri (dönüş yönleri) zıt olmak zorundadır.
Orbital Enerji Sırasını Hatırlama
Orbitallerin enerji sırasını kolayca hatırlamak için aşağıdaki diyagramı kullanabilirsiniz. Ok yönünde ilerleyerek sırayı takip edin:
- 1s
- 2s → 2p
- 3s → 3p
- 4s → 3d → 4p
- 5s → 4d → 5p
- 6s → 4f → 5d → 6p
- 7s → 5f → 6d → 7p
Adım Adım Elektron Dizilimi Yazma
Örnek: Kalsiyum (Ca) atomunun atom numarası 20'dir. Yani 20 elektronu vardır. Bunları sırayla yerleştirelim:
- 1s orbitali: En fazla 2 elektron alır. → 1s² (Kalan elektron: 18)
- 2s orbitali: En fazla 2 elektron alır. → 2s² (Kalan elektron: 16)
- 2p orbitali: 3 tane 2p orbitali vardır, her biri 2 elektron alabilir, toplam 6 elektron. → 2p⁶ (Kalan elektron: 10)
- 3s orbitali: En fazla 2 elektron alır. → 3s² (Kalan elektron: 8)
- 3p orbitali: 3 tane 3p orbitali vardır, toplam 6 elektron alır. → 3p⁶ (Kalan elektron: 2)
- 4s orbitali: Enerji sırasına göre 3d'den önce gelir. En fazla 2 elektron alır. Kalan 2 elektronu buraya yerleştiririz. → 4s² (Kalan elektron: 0)
Kalsiyumun elektron dizilimi: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² şeklindedir.
Geçiş Metalleri ve D ve F Blokları
Geçiş metallerinde (d bloku) ve iç geçiş metallerinde (f bloku) enerji sırası önemlidir. Örneğin, Skandiyum (Sc, Z=21) elementini ele alalım. İlk 20 elektronu kalsiyum gibi yerleştiririz (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²). 21. elektron, enerji sırası 4s'ten sonra gelen 3d orbitaline gider.
Skandiyumun elektron dizilimi: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s²
Önemli Not: Elektron dizilimi yazarken, orbitalleri temel enerji seviyelerine (n) göre gruplamak daha yaygındır. Bu nedenle Skandiyum için dizilim 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹ şeklinde değil, 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s² şeklinde yazılır. Ancak, iyonlaşma durumunda 4s orbitalindeki elektronlar önce çıkar.
Özet
- Atom numarası kadar elektronu, en düşük enerjili orbitalden başlayarak (Auftau İlkesi) yerleştir.
- Bir orbitalde en fazla 2 elektron olabilir ve spinleri zıt olmalıdır (Pauli İlkesi).
- Aynı alt enerji seviyesindeki orbitallere önce birer elektron yerleştirilir (Hund Kuralı).
- Orbital enerji sırasını (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d...) doğru bilmek çok önemlidir.
