Kuantum Sayıları

Merhaba arkadaşlar bu dersimizde kuantum sayılarını işliyoruz, Kuantum sayılarımız dört tane.
Baş kuantum sayısı, açısal momentum, kuantum sayısı, manyetik kuantum sayısına ve spin kuantum sayısı.
Geçen dersimizde Schrödinger'in denkleminde üç tane kuantum sayısı bulunduğunu söylemiştim.
Evet, ilk üç tanesi o denklemden bulunan dördüncüsü ise daha sonra bilim insanları tarafından ihtiyaç halinde eklenen kuantum sayısıdır.
Üç tanesi denklemden elde edilmiş.
Peki devam edelim, tek tek hepsine bakalım.
Baş kuantum sayısı.
N ile gösteriyoruz.
Bu nedir?
Arkadaşlar bu elektronun bulunduğu enerji seviyelerini gösterir.
Yani burada şekilde de gördüğünüz birinci enerji seviyesi, ikincisi, üçüncüsü, dördüncüsü şeklinde n ile gösteriyoruz.
Baş kuantum sayısı ifadesinin yanında birinci kuantum sayısı olarak da karşınıza gelebilir.
Şimdi açısal momentum kuantum sayısına bakalım.
l de Açısal momentum kuantum sayısına denir Arkadaşlarım diğer ismi yan kuantum sayısı veya ikincil kuantum sayısı olarak karşınıza gelebilir, bunlar diğer isimleri çok nadir karşınıza gelse de sorularda çıktığı zaman öğrencilerin kafası karışıyor.
Bir de alt kabuk ifadesi var.
Şimdi burada şekilde gördüğünüz her bir enerji seviyesine biz aslında kabuk da diyebiliyoruz.
Alt kabuk dediğimiz zaman bunun içinde bakın her bir enerji seviyesinde ne vardı?
Orbital.
Biz zaten l'yi orbital, l'nin orbitallerini göstermesini az sonra göreceğiz.
Alt kabuk olarak da karşımıza gelir.
Evet, l bize ne anlatır?
l bize Orbital türü ve şeklini belirtir.
Orbital örneği de elektronların bulunma ihtimali yüksek olduğu bölgelerdi.
Bizim Orbital türlerimiz var.
Hemen söyleyelim S, P, D ve F bizim Orbital türlerimiz 4 tane orbital türümüz var ve L ne değer alıyor?
0 1 2 3 3 yani 4 tane değer alıyor.
Arkadaşlar her bir L değeri bir tane orbital türüne denk gelir.
Bu kısmı ezberliyoruz.
Diyoruz ki L Eğer 0 ise bizim orbital türümüz s'dir.
Bir ise p'yi gösterir.
2 ise D'yi 3 ise f'yi gösterir diyoruz.
Bunu bu şekilde ezberliyoruz ve yan taraftaki bilgiye geçiyorum.
Herhangi bir enerji seviyesindeki orbital türünü ben nereden anlayacağım?
Bilim insanlarımız araştırmalarını yapmışlar ve bize söylemişler.
Demişler ki her bir enerji seviyesinde L Değeri 0'dan başlar en fazla n eksi 1 olur.
O zaman sıfırdan başlıyor.
Her bir enerji seviyesinde kesinlikle sıfır değeri var.
En fazla ne alır?
n eksi bir alıyor.
Birden biri çıkartmış 0 demek ki başka değer almıyor.
2'den bir çıkarttım, bir.
1'e kadar değer aldırmış.
Üçten bir çıkarttım.
2.
O zaman 0 1 2.
4'ten 1 çıkarttım.
3.
Gördüğünüz gibi n değerleri bu şekilde.
Peki bunlar bana neyi gösteriyor?
Arkadaşlar her bir l'nin bir orbital türü karşılığı vardır.
Şunu anlarım.
Birinci enerji seviyesinde l 0 demek ne demektir?
Burada s orbitali bulunur demek.
Demek ki bir türü var.
İkinci enerji seviyesinde iki tane sayısal değer görüyorum.
S ve P türü.
3'te s, p ve d türü.
4'de s, p, d ve f.
Dikkat!
Birinci enerji seviyesinde bir tür.
2'de 2 tür, 3'te üç tür, 4'te 4 tür orbital gördüm.
Ona lütfen dikkat edelim.
Evet, üçe geçiyorum.
Manyetik kuantum sayısı ml.
ml ise bize orbitalin uzaydaki yönlenmesini gösterir.
Ml'nin de yine aldığı sayısal değerler var.
Bunları nasıl belirliyoruz?
Ml, eksi l'den artı l'ye kadar değer alır arkadaşlar.
eksi l'den artı l'ye kadar değer alır.
Peki.
L'si Sıfırsa yani S orbitalinden bahsediyorum.
Ml'si o zaman sadece 0 olur, eksi 0 sıfır olamaz.
Ve Ml'nin aldığı her bir değer bir orbitale denk gelir, bir orbital sayısı.
O zaman burada bir tane var diyebilirim.
Bir tane sayısal değer var.
Şimdi daha iyi anlayacaksınız.
p'ye geçtim.
p'nin n'si 1di.
O zaman ml değeri eksi bir sıfır artı bir bakın üç tane değer aldı.
O zaman p'nin üç tane orbitali var diyorum.
D'ye geçtim l 2 değerini aldı.
Eksi 2 eksi bir sıfır artı bir artı iki.
Kaç değer oldu toplamda?
5.
O zaman orbital sayısı 5tir diyorum ve geçtim.
F'nin l değeri üç.
Eksi üç eksi iki eksi bir sıfır artı bir artı iki ve artı 3.
Buradaki toplam değer sayısı da 3, 3, 6 ve 7 tane.
Şimdi dikkat!
Orbital sayısını ben bulurken ml değerlerine bakabilirim Kaç tane ml değeri varsa o kadar orbitali vardır diyebilirim.
Ya da şurada bir formül var.
Orbital sayısını bulurken iki ve artı birden de yararlanabilirim.
N yerine sayısal değerini koyarsak herhangi bir tanesi için yapalım.
Mesela d için yapalım.
İki çarpı iki artı bir bakın.
Gördüğünüz gibi beş çıkıyor ve ben de Orbital türünün beş tane Orbitali olduğunu anlayabilirim.
Şimdi sevgili arkadaşlarım bu x, y, z ekseninde Orbitaller nasıl yönlenir ona bakalım.
Bu sırada bundan önceki L de n'nin bize orbital türünü ve şeklini belirttiniz, söylemiştik ama şekillerini çizmeyi unutmuşuz hemen ekleyelim.
S orbitali bu şekilde küreseldir.
P Orbitali ise bu şekilde yan yatan 8 şeklinde düşünebilirsiniz.
S ile P'yi bilseniz yeterli.
Şimdi detaylı bir şekilde veriyorum.
Sorularda karşımıza çıkıyor.
Diyorlar ki s orbitali nasıl yönlenir 3 boyutlu düzlemde diyor.
Ben s orbitalini yönlendirirken biraz karışık gibi dursa da gayet basit.
S orbitalini alıyorum direkt.
Bu s orbitali.
Peki p orbitali.
Üç tane Orbital olduğunu söyledik.
Şimdi arkadaşlar bu p'nin üç tane oldu dedi.
Birisi x eksenine yönelir bir tanesi y'de bir tanesi de z'de yönelir.
O zaman nasıl yapıyorum?
Bu yan yatan sekizimize x ekseninde yönlendirirsem px orbitali olur.
Peki ben bu p orbitalini y ekseninde çizersem ne olur?
E tabii ki py orbitali olur.
Ben bu p orbitalini z'de çizersem ne olur?
Z ekseninde bu da pz orbitali olduğunu gösterir.
P'nin üç tane orbitali var.
D'nin ve F'nin şekillerine zaten girmiyoruz.
S ve p ise yeterli olacaktır.
Evet ml'yi de bitirdik şimdi son kuantum sayımızda spin kuantum sayısı, bakalım.
Spin kuantum sayısı daha sonra bilim insanları tarafından eklenen bir kuantum sayısı.
Ne gösteriyor?
Elektronun dönme yönünü gösteriyor.
Şimdi diyeceksiniz ki ne gerek vardı?
Arkadaşlar biz orbitalden bahsettik.
Orbitalleri şöyle gösterebiliriz.
Her biri bakın türden bahsetmiyorum.
Orbital yuvarlakla gösteririz veya böyle kutucuklarla gösteririz.
Ya da şöyle çizgi halinde ve her biri birer maksimum 2 elektron alır.
İki elektronu ben bir yukarıya, birisi aşağıda yazabilirim.
Ya da şöyle birisi sağa, bir tanesi sola şeklinde yazabilirim.
Yine aynı şekilde kutuda da aynı şey geçerli.
Yukarıya aşağı yazabilirim.
Bu yukarı aşağı olayı nedir?
Bu dönüş yönlerini gösterir.
Çünkü elektronlar eksi yüklü iki tane eksi yüklü tanecik aynı ortamda manyetik alan yaparlar.
Manyetik alanın sıfırlanması lazım.
O yüzden biri sağa dönerken öbürü sola döner ve MS sadece iki tane değer alabilir.
Bir tanesi artı bir iki veya eksi bir bölü ikidir diyoruz.
2 tane değer alır.
1 artı bir bölü 2 ya da eksi 1 bölü 2.
Bu şekilde kuantum sayılarını bitirmiş oluyoruz.
Umarım faydalı bir ders olmuştur.
Diğer dersimizde görüşmek üzere.
Hoşçakalın.