Elektron dizilimleri ve periyodik cetvel

Önceki konu başlığında bahsettiğimiz enerji seviyelerini, elektron altkabuklarını ve elektron dizilimlerini, periyodik cetvel yardımıyla kolaylıkla görselleştirebiliyoruz. Örnek olarak aşağıdaki resim üzerinde, periyodik cetvelin enerji seviyeleri ve elektron altkabukları üzerinden bir tarifi gösteriliyor. Bildiğiniz gibi periyodik cetvel, adından da anlaşılabileceği üzere, periyotlardan oluşuyor. Cetvelin satırlarına denk gelen her bir periyot üzerindeki elementler, atomik yarıçap ve iyonlaşma enerjisi gibi bazı özellikler açısından benzer eğilimler gösteriyor. Periyodik cetvel üzerinde gördüğümüz bu periyotlar, yani cetvelin satırları, aynı zamanda önceki konularda bahsettiğimiz enerji seviyelerini temsil ediyor. Diğer bir deyişle, periyodik cetvelin birinci satırı, birinci enerji seviyesini, ikinci satırı, ikinci enerji seviyesini ve diğer satırlar da denk geldikleri enerji seviyesini temsil ediyor.


mühendishane video
Not: Bu içeriği genişletilmiş haliyle video olarak da izleyebilirsiniz. Dersler başlığı altındaki Temel Malzeme Dersleri video listesine göz atmak için resme tıklayın.


Elektron altkabukları ise, periyodik cetvel üzerinde farklı bloklarla gösteriliyor. Örnek olarak aşağıdaki resimde, elektron altkabuklarının periyodik cetveldeki hangi bloklara denk geldiği farklı renklerle gösteriliyor.

ey04

Cetvel üzerinde s altkabuğu mavi renkle, p altkabuğu yeşil renkle, d altkabuğu kırmızı renkle, f altkabuğu ise sarı renkle gösteriliyor. Periyodik cetvele bu şekilde baktığımızda, hangi enerji seviyesinde, yani elektron kabuğunda, kaç farklı altkabuk bulunduğunu kolaylıkla görebiliyoruz. Örneğin ikinci enerji seviyesinde, yani cetvelin ikinci satırı üzerinde, sadece mavi ve yeşil blokları görebiliyoruz. Bu da, ikinci enerji seviyesinde sadece s ve p altkabuklarının yer aldığını gösteriyor. Benzer şekilde dördüncü periyota baktığımızda, bu enerji seviyesinde s, p ve d altkabuklarının yer aldığını kolaylıkla görebiliyoruz.

Periyodik cetvelde bu kolay tarifi bozan tek şey, sağ üst köşede duran He elementi. Bir soygaz olması nedeniyle periyodik cetvelin en sağında yer alan He’yi, kolaylık sağlaması için sol tarafa, s bloğunun olduğu tarafa taşırsak, herhangi bir element için elektron dizilimini periyodik cetveldeki kutucukları sayarak kolayca bulabiliyoruz. Örnek olarak, atom numarası 15 olan fosfor (P) atomunu ele alalım. Fosforun elektron dizilimini, periyodik cetveldeki satırları sol üst köşeden başlayıp, kitap okur gibi satır satır takip ederek elde edebiliyoruz.

ey05

Sağlama yapmak amacıyla, elektron dizilimi sonucunda elde ettiğimiz elektron sayısına bakalım: 1s altkabuğunda 2 elektron, 2s altkabuğunda 2 elektron, 2p altkabuğunda 6 elektron, 3s altkabuğunda 2 elektron ve son olarak 3p altkabuğunda 3 elektron yer alıyor. Bütün altkabuklarıdaki elektron sayılarını topladığımızda fosforun atom numarası olan 15’i elde ediyoruz. Bu da, bulduğumuz elektron diziliminin doğru olduğunu gösteriyor.

Elektron dizilimlerini bu şekilde yazarken, dikkat etmemiz gereken bir nokta var: dikkat ederseniz d bloğu, periyodik cetvel üzerinde dördüncü periyottan itibaren yer almaya başlıyor gibi görünüyor. Fakat, d bloğu, cetvel üzerinde dördüncü periyotta gösterilse de, aslında üçüncü enerji seviyesinden itibaren ortaya çıkıyor. Cetvel üzerinde bu şekilde gösterilmesinin nedeni, 3d altkabuğunun, 4s altkabuğundan daha yüksek bir enerji seviyesine, benzer şekilde 4d’nin 5s altkabuğundan, 5d’nin de 6s altkabuğundan daha yüksek bir enerji seviyesine sahip olmasından kaynaklanıyor. Bu nedenle d bloğu, cetvel üzerinde bir satır aşağıya kaymış şekilde gösteriliyor.

d bloğunu, elektron dizilimi içinde nasıl ele aldığımızı bir örnek üzerinde açıklayalım. Örnek olarak aşağıdaki resimde, atom numarası 32 olan germanyum atomunun (Ge) elektron diziliminin nasıl bulunduğu gösteriliyor.

ey06

Dikkat ederseniz, 3d altkabuğu 4s kabuğundan daha yüksek enerji seviyesinde olduğu için, dizilimde 3d’yi 4s’in ardından yazıyoruz. Altkabuklarda yer alan tüm elektronları saydığımızda, germanyumun atom numarası olan 32’yi elde ederek, bulduğumuz dizilimin doğruluğunu sağlayabiliyoruz.

Elektron dizilimlerini ezberden yazabilmek için illa ki periyodik cetvele ihtiyacımız yok. Enerji seviyelerini ve altkabukları aşağıda gösterilen tablodaki gibi düzenledikten sonra, diyagonal doğrultusunda oklar çizip, okları yukarıdan aşağı takip ederek orbitalleri dizdiğimizde, doğru elektron dizilimlerini pratik bir şekilde elde edebiliyoruz.

ey07

Bir sonraki konu başlığında, elektron dizilimleri ile kimyasal bağ oluşumu arasındaki ilişkiden bahsedeceğiz.


Devamı:

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google fotoğrafı

Google hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s