Merhaba öğrenciler! Bu soruyu çözerken orbital enerjilerini karşılaştırmamız gerekiyor. Orbital enerjilerini belirlemek için (n+l) kuralını kullanacağız. Burada 'n' baş kuantum sayısını, 'l' ise açısal momentum kuantum sayısını temsil eder. Eğer (n+l) değerleri eşitse, 'n' değeri büyük olan orbitalin enerjisi daha yüksektir.
- A) 3d - 4s:
- 3d için n = 3, l = 2 (d orbitali için l=2'dir). Dolayısıyla n+l = 3 + 2 = 5
- 4s için n = 4, l = 0 (s orbitali için l=0'dır). Dolayısıyla n+l = 4 + 0 = 4
- 3d'nin (n+l) değeri 5, 4s'nin (n+l) değeri 4 olduğundan, 3d orbitalinin enerjisi 4s orbitalinden daha yüksektir. Bu seçenek doğru olabilir.
- B) 5s - 4d:
- 5s için n = 5, l = 0. Dolayısıyla n+l = 5 + 0 = 5
- 4d için n = 4, l = 2. Dolayısıyla n+l = 4 + 2 = 6
- 5s'nin (n+l) değeri 5, 4d'nin (n+l) değeri 6 olduğundan, 4d orbitalinin enerjisi 5s orbitalinden daha yüksektir. Bu seçenek yanlıştır.
- C) 6s - 4f:
- 6s için n = 6, l = 0. Dolayısıyla n+l = 6 + 0 = 6
- 4f için n = 4, l = 3 (f orbitali için l=3'tür). Dolayısıyla n+l = 4 + 3 = 7
- 6s'nin (n+l) değeri 6, 4f'nin (n+l) değeri 7 olduğundan, 4f orbitalinin enerjisi 6s orbitalinden daha yüksektir. Bu seçenek yanlıştır.
- D) 5p - 6s:
- 5p için n = 5, l = 1 (p orbitali için l=1'dir). Dolayısıyla n+l = 5 + 1 = 6
- 6s için n = 6, l = 0. Dolayısıyla n+l = 6 + 0 = 6
- Her iki orbitalin (n+l) değeri eşit (6) olduğundan, baş kuantum sayısı (n) daha büyük olan 6s orbitalinin enerjisi daha yüksektir. Soruda ilk yazılan orbitalin (5p) enerjisinin daha yüksek olması gerektiği belirtildiğinden, bu seçenek doğrudur.
A seçeneğinde de 3d orbitalinin enerjisi 4s'den yüksek olmasına rağmen, soruda "daha sonra gelir" ifadesi kullanıldığı için, 5p'nin 6s'den daha sonra gelmesi (yani daha yüksek enerjili olması) durumunu arıyoruz. D seçeneğinde (n+l) değerleri eşit olduğunda n değeri büyük olanın enerjisi daha yüksek olduğundan 6s'nin enerjisi 5p'den yüksek olur. Bu nedenle 5p, 6s'den daha önce gelir.
Cevap D seçeneğidir.
