Atomun Kuantum Modeli

22 Kasım 2017 05:41

Atomun kuantum yapısı modern anlamda atomu anlamak açısından çok önemlidir. Atom nedir konusunda atomu ve temel özelliklerini anlattık. Bu yazıda 11. sınıf kimya dersinde karşımıza çıkan ve çok önemli bir konu olan atomun kuantum modeli üzerinde duracağız.

De Broglie atomunun dalga teorisini önermiştir. Davisson - Germer ise bu teorinin deneysel ispatlarını yapmıştır.

Aynı dönemlerde Erwin Schödinger, Heisenberg'in çalışmalarında habersiz bir şekilde De Broglie'nin hipotezinden yola çıkarak tüm taneciklerin hareketinin hesaplanabileceği "dalga mekaniği"ni ortaya atmıştır.

Kendi adı ile anılan Schrödinger denkleminde bir kuvvet etkisi altında olan dalganın, tanecik yoğunluğunun dalga fonksiyonun karesi alınarak denklem çözüldüğünde dalga davranışı yapan taneciğin bulunma ihtimalinin yüksek olduğu bölge bulunur.

Bohr atom modeli içerisinde gördüğümüz yörünge adı ile anılan bölgeler kuantum mekaniğinde orbital olarak tanımlanır.

Çekirdek etrafında belli bir enerji düzeyindeki elektronun enerjisi dalga mekaniğine göre belirlidir. Bu elektronların dağılım enerji düzeylerinin türü ve sayısı ile belirlidir. Elektronun hangi enerji düzeyinde olduğunu tesbit edebilmek için kuantum sayılarının bilinmesi gerekir.

atomun kuantum modeli

Kuantum Sayıları

Atomun kuantum modeli içerisinde kuantum sayıları çok önemli bir kavramdır. Dört tane kuantum sayısı vardır.

  1. Başkuantum sayısı
  2. Açısal momentum kuantum sayısı
  3. Manyetik kuan sayısı
  4. Spin kuantum sayısı

Başkuantum Sayısı (n)

Elektronların bulunduğu temel enerji düzeyini ve çekirdeğe olan uzaklığını belirtir. Başkuantum sayısı kuantum sayılarının ilki ve en temelidir.

n değerli için;

  • n = 1 ⇒ K
  • n = 2 ⇒ L
  • n = 3 ⇒ M
  • n = 4 ⇒ N
  • n = 5 ⇒ O

Açısal Momentum (ikincil) Kuantum Sayısı (ℓ)

Açısal momentum kuantum sayısı elektron bulutlarının şekillerini ve şekil farklılığından oluşan enerji seviyesindeki değişmeleri göstermek için kullanılır.

ℓ ⇒ 0 ile n -1 arasında değer alır. (ℓ = 0,1,2,3, n-1)

Elektronların bulunduğu enerji seviyelerine başkuantum sayısı veya katman denir. Bunların dışında meydana gelen alt enerji seviyelerine ikincil katman denir ve s, p, d, f gibi harfler ile ifade edilir.

n = 1 için ℓ = 0

n = 2 için ℓ = 0, 1

n = 3 için ℓ = 0, 1, 2

n = 4 için ℓ = 0, 1, 2, 3

Olmaktadır.

Manyetik Kuantum Sayısı (mℓ)

İkincil katmanı oluşturan orbitallerin (s, p, d, f) sınırlandırılmış uzaydaki şekillerine denir.

m = 2ℓ +1 formülü kadar ya da mℓ = -ℓ.. +ℓ aralığında değer alır.

ℓ = 0 ise m = 0'dır. (s) İkincil katmandaki orbitallerden biri dış manyetik alana dik ise etkileşim olmaz.

Spin Kuantum Sayısı (ms)

Bir orbitalde birbiri ile aynı olan iki elektron yoktur. Orbitallerdeki elektronlar zıt yönlü farklı elektronlardır.

Aynı orbitalde eşit enerjili olsa dahi dönme yönleri terstir. Elektronların dönme yönlerini belirtmek için ( ↑) ve (↓) şeklinde oklar kullanılır. ms = +1/2 ve ms = -1/2 olarak belirtilir.


Etiketler:
  • kimya    
  • Yorumlar
    Yorum Yap