Soru 1
Örnek cevap / çözüm yolu
Enerji seviyesi arttıkça, aynı tür atom orbitalinin bağıl enerjisi artar. Başka bir deyişle elektronun çekirdekten ortalama uzaklığı arttıkça orbitalin enerjisi daha yüksek olur. Örneğin 1s < 2s < 3s ve 2p < 3p şeklinde sıralama yapılabilir.
Grafikte de atom numarası arttıkça hem 2s hem de 2p orbitallerinin enerjilerinin azaldığı görülür; ancak farklı temel enerji seviyelerindeki aynı tür orbitaller karşılaştırıldığında üst enerji seviyesindeki orbital daha yüksek bağıl enerjiye sahiptir.
Kısa çözüm-kontrol açıklaması
Enerji seviyeleri çekirdekten uzaklaştıkça yükselir. Bu nedenle daha büyük baş kuantum sayısına sahip orbitallerin enerjisi genellikle daha yüksektir.
Soru 2
Örnek cevap / çözüm yolu
Aynı enerji seviyesindeki farklı tür orbitallerin enerjileri eşit değildir. Çok elektronlu atomlarda aynı enerji seviyesinde bulunan orbitallerin bağıl enerji sırası genellikle s < p < d < f biçimindedir.
Buna göre ikinci enerji seviyesinde 2s < 2p olur. Üçüncü enerji seviyesinde ise 3s < 3p < 3d sıralaması yapılır. s orbitali çekirdeğe daha fazla nüfuz edebildiği için daha düşük bağıl enerjiye sahiptir; p, d ve f orbitallerinin enerjileri sırasıyla artar.
Kısa çözüm-kontrol açıklaması
Aynı enerji seviyesinde olsalar bile orbital türleri farklı olduğunda elektronun çekirdekle etkileşimi değişir. Bu nedenle orbital enerjileri eşit olmaz.
Soru 3
Kısa cevap
Üçüncü enerji seviyesindeki orbitallerin bağıl enerji sırası düşükten yükseğe:
3s < 3p < 3d
Kısa çözüm-kontrol açıklaması
Aynı temel enerji seviyesinde s orbitali en düşük, p orbitali ondan yüksek, d orbitali ise en yüksek bağıl enerjiye sahiptir.
Soru 4
Örnek cevap / çözüm yolu
Önermelerim bilimsel verilerle karşılaştırıldığında şu sonuçlara ulaşırım:
- “Enerji seviyesi arttıkça aynı tür orbitalin bağıl enerjisi artar.” önermesi güçlüdür. Enerji diyagramında 1s, 2s, 3s, 4s ve daha üstteki s orbitallerinin enerji düzeyleri yukarı doğru artmaktadır.
- “Aynı enerji seviyesindeki tüm orbitaller eş enerjilidir.” önermesi zayıftır ve çok elektronlu atomlar için geçerli değildir. Örneğin 3s, 3p ve 3d orbitallerinin enerjileri farklıdır.
- “Aynı enerji seviyesinde orbital türü değiştikçe enerji s, p, d yönünde artar.” önermesi güçlüdür. Bunun nedeni orbitallerin çekirdeğe nüfuz etme ve elektron-çekirdek etkileşimlerinin farklı olmasıdır.
Zayıf olan önermemi geliştirmek için yalnızca enerji seviyesine bakmak yerine orbital türünü de dikkate alırım. Ayrıca önerme oluştururken enerji diyagramındaki sıralamayı kontrol ederim.
Kısa çözüm-kontrol açıklaması
Bir önermenin geçerli sayılabilmesi için enerji diyagramındaki orbital sıralamasıyla uyumlu olması gerekir. Diyagram, orbital enerjisinin hem enerji seviyesine hem de orbital türüne bağlı olduğunu gösterir.
Soru 5
Örnek cevap / çözüm yolu
Geçerli önermelerim:
- Atom orbitallerinin bağıl enerjisi genel olarak yukarı doğru artar.
- Aynı temel enerji seviyesinde orbital enerjileri s < p < d şeklinde sıralanır.
- 1s orbitali diyagramdaki en düşük bağıl enerjiye sahiptir.
- 2s < 2p ve 3s < 3p < 3d sıralamaları doğrudur.
- 4s orbitalinin enerjisi 3d orbitalinin enerjisinden daha düşüktür.
- 5s orbitalinin enerjisi 4d orbitalinin enerjisinden daha düşüktür.
- 6s orbitalinin enerjisi 5p orbitalinin enerjisinden daha yüksektir.
Geçersiz önermelerim:
- Aynı enerji seviyesindeki bütün orbitaller eş enerjilidir.
- Orbital enerjisi yalnızca enerji seviyesine bağlıdır.
- 3d orbitalinin enerjisi 4s orbitalinin enerjisinden düşüktür.
- 4d orbitalinin enerjisi 5s orbitalinin enerjisinden düşüktür.
- Enerji seviyesi büyük olan her orbital, enerji seviyesi küçük olan bütün orbitallerden mutlaka daha yüksek enerjilidir.
Kısa çözüm-kontrol açıklaması
Diyagramda 4s orbitalinin 3d orbitalinden, 5s orbitalinin de 4d orbitalinden daha düşük enerjide olduğu görülür. Bu durum, orbital enerjisinin yalnızca enerji seviyesine değil, orbital türüne de bağlı olduğunu gösterir.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 57 · 
Kimya Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 59 →