Bir $p$ orbitalinde maksimum kaç elektron bulunabilir?
A) 1Bu soruyu doğru bir şekilde yanıtlamak için atomik orbitallerin temel prensiplerini ve elektronların bu orbitallerdeki yerleşim kurallarını anlamamız gerekmektedir. Adım adım ilerleyelim:
Orbitaller, bir atomda elektronların bulunma olasılığının en yüksek olduğu bölgeleri tanımlayan matematiksel fonksiyonlardır. Her orbital, belirli bir enerji seviyesine ve karakteristik bir şekle sahiptir.
Atomlarda farklı türde orbitaller bulunur ve bunlar genellikle $s$, $p$, $d$ ve $f$ harfleriyle gösterilir. Her bir türün farklı bir şekli ve uzaydaki yönelimi vardır.
Bir $p$ alt kabuğu (veya $p$ enerji seviyesi), aslında üç adet özdeş (dejenere) $p$ orbitalinden oluşur. Bu üç orbital, uzayda birbirine dik üç farklı yönde (genellikle $p_x$, $p_y$ ve $p_z$ olarak adlandırılır) yönelmişlerdir ve her biri dambıl şeklindedir.
Kuantum mekaniğinin temel ilkelerinden biri olan Pauli Dışlama İlkesi'ne göre, bir atomdaki her bir tekil orbital (yani, $s$, $p_x$, $p_y$, $p_z$, $d_{xy}$ gibi her bir ayrı orbital), zıt spinli olmak üzere maksimum iki elektron barındırabilir. Bu ilke, aynı kuantum sayılarına sahip iki elektronun aynı anda aynı orbitalde bulunamayacağını belirtir.
Soru, "Bir $p$ orbitalinde" maksimum kaç elektron bulunabileceğini soruyor. Buradaki "bir $p$ orbitali" ifadesi, $p_x$, $p_y$ veya $p_z$ gibi tek bir spesifik orbitali ifade eder, $p$ alt kabuğunun tamamını değil.
Yukarıda açıkladığımız Pauli Dışlama İlkesi gereği, her bir tekil orbital maksimum iki elektron barındırabilir. Dolayısıyla, tek bir $p$ orbitali de maksimum iki elektron bulundurabilir.
Cevap B seçeneğidir.
