More on orbitals and electron configuration

More intuition on orbitals. Touching on electron configuration.

-- Bu 1s orbitali olsun.

2s orbitalini bunun üstüne koyacaksam, buna benzeyecektir.

Ve elektronlar onun çevresinde bir yörünge içerisinde değil, orbitallerin içerisindeler, bunu gezegenlerin yörüngelerine benzetebiliriz.

1, 2, 3.

10 + 2 = 12, 12 + 2 = 14 eder.

14 elektrona sahip olduğumuzu söyleyebiliriz.

1s orbitalinde 2 elektronum oldu -- Helyumun elektron diziliminin 1s2 olduğununu düşünelim.

1s2'yi kaplıyor yani karbonun elektron dizilimi 1s1 ve 1s2'yi dolduruyor.

2 + 2 = 4 eder, 6 daha eklersek 10 eder.

2 elektronumuz var.

2p6.

2s2.

3 boyutlu olduğunda nasıl çevrelediğini hatırlayın, bu seviyede olacak.

7 proton.

Ama bu şekilde katmanları bu şekilde doldururlar. Bunun neye benzediği hakkında bir fikriniz olmalı.

Ama bunlar aslında sonradan bahsedeceğim sabit dalgalar-- bakıma sabit çekirdeğe doğru giderken, proton ve o pozitif yükler, negatif yüklü elektronları çektikleri için aynı anda diğer elektron yüklerini yok sayarken ya da en azından kütlelerini sayılmıyor.

Ama burada da bulabilirsiniz.

Ama gördüğünüz gibi elektronların yoğunlaştığı alan çekirdeğe yakın olan bölüm.

Ama tabii ki, her zaman şurada, görünebilir.

Ama yüksek olasılıkla şurada görünür.

Ama şuradaki ikinci küpün içerisinde daha fazladır.

Ama, burada, burada ve burada.

Arkadan da başlayabiliriz, tabii.

Aslında bir elektronu buraya koyuyorsunuz, diğerini de buraya. Bir sonrakini de buraya. Dönme ve diğer benzeri konuları sonra konuşacağız.

Atom numarası proton numarası ile aynıdır.

Bakın.

Bazen burada olabilir, bazen de burada olabilir.

Belki de burada olur.

Belki sonra Hund kuralı hakkında başka bir video yaparım, ama bu kimya dersinin ilk yılında anlatılmıyor.

Ben bu iki elektronun şu anda koymak isteğim 3. elektronu itmeye çalıştıklarını düşünüyorum.

Benim bunla ilgili düşüncem, çekirdekten uzaklara gittikçe garip şekilli orbitaller için enerji seviyeleri arasında daha fazla alan oluşmaya başlıyor.

Bilgisayarın sihri.

Bir elektron burada olacak-- burada olduğunu düşünelim-- eksenleri çizmeye çalışacağım.

Bir sürü gözlem yaptıktan sonra, diyorsunuz ki wow, elektronları bulabileceğimiz yer dumbel şeklinin olduğu yerdir.

Bir, iki, uc dort, bes, alti.

Bir, iki.

Biri de x ekseninde sağa ve sola.

Biri z ekseninde yukarı aşağı,

Bu 1.

Bu da 1s.

Bu da öne ve arkaya doğru değil mi ?

Bu durumdaki enerji potansiyel enerji değil mi?

Bu elektronlar dışarıda da görülebilir değil mi?

Bu fazla elektron, şurada olduğunu düşündüğüm elektron.

Bu grupları, yani sütunları. Bunlar s orbitalini dolduracak.

Bu herhangi bir yer olabilir. Değişik yerlerden baktığınızda, olasılık fonksiyonunu çıkartabilirsiniz.

Bu ikinci periyod.

Bu ikisini dolduruyor.

Bu katmana iki elektron sığabiliyor.

Bu klasik Newton fizik örneğidir.

Bu p bloktaki ikinci sıra değil mi?

Bu s.

Bu sadece 3. sıra ve bu p bloğu.

Bu silikonun elektron konfrigasyonudur.

Bu yüzden 'Periyodik' Tablo adına sahip.

Bu yüzden sonra 2s orbitaline gitmem gerekiyor.

Bu çekirdeğin etrafındaki

Bu çok ince.

Bu şekli gördüğünüzde bu orbitali şöyle çizersiniz.

Buna Hund kuralı deniyor.

Buna benzer bir şekil olurdu.

Buna benzer.

Buna rağmen elektronu buradan gözlemlerseniz, ya da burada otururken

Bunda sonraki 2s.

Bunlar p orbitallerini dolduracaklar.

Bunların hepsinin enerji seviyeleri olduğunu anlamışsınızdır.

Bunu en iyi bu şekilde görselleştirebiliyorum.

Bunu yazayim.

Burada 3. elektronu koyacak bir yer yok çünkü sadece iki elektron için yer var.

Burada bulabilirsin.

Burada da.

Buradakiler ise p orbitallerini dolduracaklar.

Burasının dış bölge olacağını varsayacağım.

Burasının çekirdek olduğunu düşünelim,

Buraya 2 tane daha elektron sığabiliyor.

Büyük olasılıkla buradaki diğer şeyleri de görüyorsunuz.

Daha farklı, daha anlaşılabilir bir renkle yapayım.

Daha iyi görebilirsiniz, aslında en yüksek enerji seviyesini, yani enerji orbitalleri 7s orbitaliinin, şuradaki kırmızı alanın içindedir.

Daha sonra p blokunu da dolduruyor.

Demek istediğim şey, şuradaki küpün içinde elektron bulunma olasılığı azdır.

Değil mi ?

Dikkatlice bakarsanız, görebilirsiniz. Çekirdeğin etrafındaki bu küre elektronun bulunabileceği en düşük enerji seviyesidir.

Dikkatlice izleyin çünkü bu çok garip.

Diğer fotoğrafta ise burada olabilir.

Doğru bir örnek mi bilmiyorum ama Tetris oynarken küpleri diziyorsam en alt katmandan başlayarak dizerim.

Eger bu cekirdekse, atomun hacmine bakarak sadece bir nokta büyüklüğünde olduğunu söyleyebiliriz.

Eger p orbitalini görselleştirmek istiyorsanız.-- Diyelimki

Elektron bulma olasılığımın en yüksek olduğu yer 1s orbitalidir değil mi?

Elektronlar gittikçe çekirdekten uzaklaşırlar, uzağa gittikçe daha geniş bir alana dağılırlar.

Elektronların %90'ını şu yuvarlağın içinde bulabilirim limit olunca tabii ki.

Elektronların ikiside 1s orbitalinde.

Enerji seviyeleri biribirlerinin üstünü kaplıyor diyebiliriz.

Evet.

Eğer 3 boyutlu bir hacim, yani eksen, çizseydim,
Diyelim ki p orbitalindeki elektronları gözlemlemek istiyorum, pz eksenindeki elektronlara bakalım.

Eğer bahsettiğimiz orbitaldeyse elektronlari hala bulabilirsiniz

Eğer bir limit çizersek elektronların %90'ını nerede bulabilirim?

Eğer buraya bakarsanız dumbel şeklini anlamanın üç farklı yolu var.

Eğer elektronların ardı ardına fotoğraflarını çekebilseydiniz --

Eğer elektronların fotoğraflarını çekerseniz --

Eğer p orbitallerine bakarsak, şu dumbel şeklinde olanlara, doğal görünmediklerini düşünebiliriz. İlerleyen videolarımızda bunların hareketsiz dalgalarla alakasını görceksiniz.

Fotoğraf çekmeye devam ederseniz buna benzer bir sürü fotoğrafınız olur.

Gelecekte periyodlar ve gruplar hakkında konuşacağız.

Geçen videoda bahsettiğimiz gibi elektronlar en alt enerji seviyesindeki orbitallerden en yüksek seviyelere doğru orbitalleri doldururlar.

Hala ikinci enerji seviyesindeyiz yani 2s2 ve 2p2.

Hatırlayın, genel kural, elektronlar düşük enerji seviyelerinden yüksek enerji seviyelerine doğru orbitalleri doldururlar.

Helyum'a bakmalıyız.

Helyumu fotoğraftan çıkartayım.

Helyumu oradan çıkarayım.

Helyumun elektron konfigurasyonu 1s2 dir.

Her neyse, bir sonraki videoda görüşmek üzere!

Hidrojenin konfigurayonu 1s1 dir.

Limdi Lityum üzerine çalışıyorum, bu sadece bir tane 'fazla' elektron demek.

Lityumun konfigurasyonu 1s2.

Mantığı ise elektronlarla aynı.

Modeli görmeye başladınız herhalde.

Ne olacağını tahmin edebiliyorsunuzdur, daha da ilginç şekillere sahip olan d orbitallerini doldurmaya başlayacağız.

Nitrojenin elektron dizilimi budur.

Nötr atomlardan bahsettiğimiz için elektron sayısı proton sayısına eşittir.

Orbitalleri anlamak için,

Orbitalleri seviyeler olarak çizdiğimizi düşünelim, işte böyle küre şeklinde.

P blokunun ikinci sırasındayız yani 3p2 ile başlayacağız, daha sonra 3s2

P orbitalini çizmek istiyorsunuz diyelim,

Peki bu ne anlama geliyor ?

Peki, eğer bu orbitalleri, p orbitallerini, görselleştirmek isteseydik, nasıl görünürlerdi?

Peki, ne zaman %90 olasılıkla burada olur diyebiliyoruz?

Periyodik tablo sadece bunların belli bir düzende olup, bir anlama sahip olması için yapılmış,

Periyodik tabloyu ve grupları alıyorsunuz diyelim.

S ve p orbitalleri ile uğraştığımızda hepsi böyle açıktır. Ş,mdi silikonun elektron dizilimine bakalım.

Sadece burada bulma olasılığınız dışarıdan daha fazladır.

Sonra 2s, ikinci enerji seviyesi, bu mavi olan.

Sonra bu iki taneside 2s e gidecek.

Sonra doldurur. -- Affedersiniz hepsini göremiyorsunuz.

Sonra mavi alan var daha sonra kırmızı, sonra mavi sonra yine kırmızı.

Sonra nitrojene gidersek, tamam,

Sonra p orbitalini de doldurmaya başlıyor.

Sonrasında tabiki ilk enerji seviyesini doldurdu. Üst enerji seviyelerini de doldurur, bu yüzden 1s2.

Tabi sonra 1p ve 2p orbitallerini de doldurmaya başlıyor.

Tam buraya yazabilirsiniz.

Tamam.

Tamamının görünebilir olması için uzaklaşmam lazım.

Uzun bir süre boyunca izlemeye devam edersem, zile benzeyen bir şekle sahip oluruz, bu halter şekline benzer.

Ve 1s orbitali buna benziyor.

Ve aslında görselleştirmekten çok Helyumu alıp oraya atmanız lazım.

Ve bir de y ekseninde olan var.

Ve bu sadece Helyum'un elektron dizilimi, sonra diğer elektronlar ikinci enerji seviyesine gidiyor. Yani ikinci periyoda değil mi ?

Ve elektronları doğru bir şekilde dizmenin yolu da, kimya derslerinde öğretilen bir kaç yolu var ama, benim en çok sevdiğim yol şu:

Ve işte Bohr'un elektron modeli.

Ve p orbitali bir farklı bir özelliğe sahip: p alt z, p alt x, p alt y.

Ve simdi dizilimi doğru yaptığımızdan emin olmak için sayıları toplayalım.

Ve sonra buraya gidiyoruz, yani elektronlar 2s orbitalini dolduruyor.

Ve sonra, 2s2.

Ve şimdi ilk iki elektron en alt enerji seviyesinde,1s2 de olacak.

X ekseninde olan elektronlari gözlemleriz.

Yani 2 + 2 = 4, 4 + 3 = 7.

Yani 2p3.

Yani Silikon.

Yani ilk dolan orbital 1s'tir.

Yani ilk kübü zemine koyarım, bu elektron dizilimindeki en düşük enerji seviyesidir.

Yani son üç elektron p orbitaline gidecek.

Yani, İlk enerji seviyesindeki s orbitalinde sadece bir elektronu var.

Yörüngede olmak yerine, orbitallerde bulunuyorlar, yani elektronların bulunma olasılığının olduğu yerlerde.

Zamanım kısıtlı, bundan sonraki videoda 'd' bloktaki elementlere gidince neler olduğunu konuşacağız.

bu durumda orbital çekirdeğin etrafında bulunan herhangi bir noktada elektron bulunma olasılığıdır.

burası sonra doldurmanız gereken yer.

herhangi bir yerde elektronun bulunma olasılığını açıklar.

ilk enerji seviyesindeyiz.

ilk iki elektronun kapladığı yer burası ve üçüncü de 2s1'e gider, değil mi ?

karbonun elektron dizilimini çiziyoruz-- karbonun elektron diziliminde ilk iki elektron 1s1 ve 1s2'ye gider.

ve sonra ikinci enerji seviyesini doldurmaya başlayın.

Çekirdek de içeride bulunsun.

Çünkü olabilitesi var.

Önceki videolarimizda elektron konfigürasyonu basit ve klasik Newton orbital konfigürasyonu kadar kolay olmadığını öğrendik.

Üç boyutlu görünmesi için çalışacağım.

Üçüncü küpü bir sonraki enerji seviyesine koymam gerek.

üç tane p orbitali vardır.

İki elektronu olan (He) Helyum'un fotoğraflarını çektik diyelim

İkinci küpü de ilk küpün yanına koyduğumu düşünelim. En alt katmanda çalışabileceğim alanı bu şekilde doldurdum.

İkinci periyoddayız değil mi?

İkinci periyoddayız.

İlk fotoğrafta burada olan elektron, bir diğerinde burada olabilir.

İlk olarak bunu yazmalıyım ama 2p3

İşte bunlarda p orbitalleri.

İşte burada, numarası kaç? Evet 3. periyoddayız.

İşte burada.

İşte tam burada 2p orbitalleri var.

İşte çizdikleri şey bu, 1s, sadece kırmızı seviye.

Şimdi Helyum'u görüyorsunuz yani 1s ve 2s, Helyumun konfigürasyonu -- kusura bakmayın, 1s1 ve sonra 1s2.

Şimdi ise burada.

Şimdi tekrar yapamaya devam edelim; çünkü bu konular çok önemli.

Şimdi, burada yaptığımız şey: Elektron Konfigürasyonu.

Şimdi, işler biraz değişmeye başlıyor. Sırada 2p orbitali var, onu dolduruyoruz.

Şunu oradan keseyim ve şuraya yapıştırayım.

Şöyle düşünebilirsiniz

şurada da, ve tabii ki burada da görünebilir.