Pauli dışarlama ilkesi nedir Test 2

Bir element atomunun elektron diziliminde 3d orbitallerinin tam dolu olması durumunda bu orbitallerde toplam kaç elektron bulunur ve bu elektronların spinleri nasıl dizilir?

A) 5 elektron - tüm spinler aynı yönde
B) 6 elektron - zıt spinli çiftler halinde
C) 10 elektron - zıt spinli çiftler halinde
D) 10 elektron - tüm spinler aynı yönde

Bir element atomunun elektron diziliminde 3d orbitallerinin tam dolu olması durumunu adım adım inceleyelim:

• Bir atomun elektron diziliminde, d orbitalleri 5 adet eş enerjili alt orbitalden (veya kutucuktan) oluşur. Bu alt orbitaller $d_{xy}$, $d_{xz}$, $d_{yz}$, $d_{x^2-y^2}$ ve $d_{z^2}$ olarak adlandırılır.
• Her bir alt orbital, Pauli Dışlama İlkesi'ne göre en fazla 2 elektron alabilir.
• Aynı alt orbitalde bulunan bu iki elektronun spinleri birbirine zıt yönde olmalıdır (biri yukarı yönlü, diğeri aşağı yönlü sembolize edilir). Bu, elektronların birbirini itmesini engelleyen ve enerji seviyesini düşüren bir durumdur.
• Soru, 3d orbitallerinin 'tam dolu' olmasını istediği için, 5 alt orbitalin her biri maksimum kapasitesi olan 2 elektronla doldurulur.
• Bu durumda 3d orbitallerinde toplam elektron sayısı $5 \text{ alt orbital} \times 2 \text{ elektron/alt orbital} = 10 \text{ elektron}$ olur.
• Her alt orbitalde zıt spinli bir elektron çifti bulunduğundan, tam dolu 3d orbitallerindeki 10 elektronun tamamı zıt spinli çiftler halinde dizilmiş olur. Yani, 5 adet zıt spinli elektron çifti bulunur.
• Bu bilgiler ışığında, 3d orbitalleri tam dolu olduğunda 10 elektron bulunur ve bu elektronlar zıt spinli çiftler halinde dizilir.

Cevap C seçeneğidir.