Bu soruda, atomların elektron dizilimini anlamak için kullandığımız kuantum sayılarından biri olan açısal momentum kuantum sayısı ($l$) ile ilgili bir kavramı ele alacağız. Hadi adım adım bu soruyu çözelim ve konuyu pekiştirelim.
- Açısal Momentum Kuantum Sayısı ($l$) Nedir?
Açısal momentum kuantum sayısı ($l$), bir elektronun bulunduğu alt kabuğun (subshell) şeklini ve türünü belirler. Her $l$ değeri belirli bir alt kabuk türüne karşılık gelir: $l = 0$ (s alt kabuğu), $l = 1$ (p alt kabuğu), $l = 2$ (d alt kabuğu) ve $l = 3$ (f alt kabuğu). Soruda bize $l = 3$ olduğu belirtilmiş, yani f alt kabuğundan bahsediyoruz.
- Manyetik Kuantum Sayısı ($m_l$) ve Orbital Sayısı İlişkisi
Bir alt kabuktaki orbital sayısını belirleyen kuantum sayısı manyetik kuantum sayısıdır ($m_l$). Manyetik kuantum sayısı, bir orbitalin uzaydaki yönelimini tanımlar. Belirli bir $l$ değeri için $m_l$ değerleri, $-l$ ile $+l$ arasındaki tüm tam sayı değerlerini alabilir. Her bir $m_l$ değeri, o alt kabukta bulunan bir orbitali temsil eder.
- Orbital Sayısını Hesaplama
Bir alt kabukta kaç tane orbital olduğunu bulmak için, $m_l$ değerlerinin alabileceği toplam farklı değer sayısını bulmamız gerekir. Bu sayı için basit bir formülümüz var:
Orbital Sayısı = $2l + 1$
- $l = 3$ İçin Hesaplama
Şimdi bu formülü sorumuzdaki $l = 3$ değeri için uygulayalım:
Orbital Sayısı = $2 \times 3 + 1$
Orbital Sayısı = $6 + 1$
Orbital Sayısı = $7$
- Yani, $l = 3$ olan bir alt kabukta (f alt kabuğu) toplam 7 tane orbital bulunur. Bu orbitallerin $m_l$ değerleri sırasıyla $-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3$ olacaktır.
Cevap C seçeneğidir.
