d orbitalleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) 3 tane d orbitali vardırMerhaba sevgili öğrenciler! Atomların elektron dizilimini anlamak için orbitalleri iyi bilmemiz gerekir. Şimdi d orbitalleri ile ilgili verilen seçenekleri adım adım inceleyelim:
Bir atomda, her bir orbital türü belirli bir açısal momentum kuantum sayısı ($l$) ile tanımlanır. d orbitalleri için açısal momentum kuantum sayısı $l=2$'dir. Manyetik kuantum sayısı ($m_l$) ise $-l$'den $+l$'ye kadar değerler alabilir. Bu durumda, $l=2$ için $m_l$ değerleri $-2, -1, 0, +1, +2$ olmak üzere 5 farklı değer alır. Her bir $m_l$ değeri bir orbitali temsil ettiğinden, 5 tane d orbitali vardır. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
Pauli Dışlama İlkesi'ne göre, her bir orbital en fazla 2 elektron alabilir. Yukarıda açıkladığımız gibi, 5 tane d orbitali bulunmaktadır. Bu durumda, d orbitallerinin tamamı toplamda $5 \times 2 = 10$ elektron alabilir. Bu ifade doğrudur.
Orbitallerin şekilleri açısal momentum kuantum sayısı ($l$) ile ilişkilidir. Sadece s orbitalleri ($l=0$) küresel şekillidir. p orbitalleri ($l=1$) genellikle kum saati (dumbbell) şeklindedir. d orbitalleri ($l=2$) ise daha karmaşık, genellikle yonca yaprağına benzer (cloverleaf) veya çift kum saati şeklindedir (bir tanesi hariç, $d_{z^2}$ orbitali farklı bir şekle sahiptir). Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
Ana enerji düzeyi ($n$) ve açısal momentum kuantum sayısı ($l$) arasında bir ilişki vardır: $l$ değeri $0$'dan $n-1$'e kadar olabilir. d orbitalleri için $l=2$'dir. Bu durumda, $l=2$ olabilmesi için $n$ değerinin en az $l+1$, yani $2+1=3$ olması gerekir. Dolayısıyla d orbitalleri ilk olarak üçüncü enerji düzeyinde ($n=3$) ortaya çıkar. Birinci enerji düzeyinde ($n=1$) sadece s orbitalleri ($l=0$) bulunur. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
Yukarıdaki açıklamalar ışığında, d orbitalleri ile ilgili doğru olan ifade B seçeneğidir.
Cevap B seçeneğidir.