Durumlarından hangileri Pauli İlkesi ile çelişir?

, , , ,
1

Doğru mu yaptım acaba cevap anahtarını bilmiyom hoca yarın sözlü yapcak

17654793333532572245536695538656
176547933335325722455366955386561920×3409 1.33 MB

Pauli ilkesine göre bir atomdaki her hangi iki elektronun dört kuantum sayısının dördü de aynı olamaz; en az bir tanesi farklıdır.
Buna göre, (el yazısı: mono mu biri ↑ diğeri ↓; ↑ ↓; p x)

I. Aynı orbitale aynı spinli iki elektronun yerleşmesi (el yazısı: ZIT) ✓
II. Aynı alt kabuktaki eş enerjili her orbitalin tam doldurulduktan sonra elektronun bir sonraki orbitale yerleştirilmesi (el yazısı: Hund kuralı) ✗
III. Daha düşük enerjili orbital dolmadan elektronun daha yüksek enerjili orbitale yerleştirilmesi (el yazısı: Aufbau kuralı)

durumlarından hangileri Pauli İlkesi ile çelişir? (el yazısı: …)

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) II ve III (el yazısı: I ve II)

  1. Sınıf Kimya

Genel açıklama:
Görsel, Pauli dışarlama ilkesini konu alan 11. sınıf kimya seviyesinde bir çoktan seçmeli soru ve üzerine alınmış el yazısı notlarını içeriyor; Hund ve Aufbau kurallarına atıf yapılarak hangi durumların Pauli ilkesiyle çeliştiği sorgulanıyor.

2

Önce soruyu netleştireyim, sonra tek tek yorumlayayım.

SORU (özet)

Pauli ilkesine göre, bir atomdaki herhangi iki elektronun dört kuantum sayısından dördü de aynı olamaz, en az biri farklı olmalıdır.

Buna göre;

I. Aynı orbitale aynı spinli iki elektronun yerleşmesi
II. Aynı alt kabuktaki eş enerjili her orbitalin tam doldurulduktan sonra elektronun bir sonraki orbitale yerleşmesi
III. Daha düşük enerjili orbital dolmadan elektronun daha yüksek enerjili orbitale yerleştirilmesi

durumlarından hangileri Pauli ilkesi ile çelişir?

Şıklar:

  • A) Yalnız I
  • B) Yalnız II
  • C) I ve II
  • D) I ve III
  • E) II ve III

DOĞRU CEVAP: A) Yalnız I

Yani Pauli ilkesiyle çelişen durum sadece I. ifadedir.
Senin işaretlediğin şık muhtemelen I ve III (D şıkkı) gibi görünüyor; o yüzden tam doğru yapmamışsın.

Neden?

I. Aynı orbitale aynı spinli iki elektronun yerleşmesi

  • Bir orbitalde en fazla 2 elektron bulunabilir ve bunların spinleri zıt olmalıdır: biri +\frac{1}{2} , diğeri -\frac{1}{2} .
  • Eğer aynı orbitale, spinleri de aynı iki elektron koymaya çalışırsan:
    • Dört kuantum sayısı da ( n, l, m_l, m_s ) aynı olur.
    • Bu, Pauli dışarlama ilkesine aykırı.
  • O yüzden I. ifade Pauli ile açıkça çelişir.

:check_mark: I → Pauli’ye aykırı

II. Aynı alt kabuktaki eş enerjili her orbitalin tam doldurulduktan sonra elektronun bir sonraki orbitale yerleşmesi

Bu ifade aslında Hund kuralıyla ilgili, Pauli ile değil.

  • Aynı alt kabuktaki (örneğin 2p alt kabuğundaki 3 tane p orbitali gibi) eş enerjili orbitallere elektronlar önce tek tek, paralel spinli olarak yerleşir (Hund).
  • Buradaki cümle “her orbital tam doldurulduktan sonra bir sonrakine geçsin” diyor → Bu Hund kuralına aykırı, çünkü Hund’a göre önce yarım yarım doldurulur.
  • Ama Pauli açısından bakarsan:
    • Her orbitale en fazla 2 elektron giriyorsa ve bunların spinleri zıtsa,
    • Yani aynı orbitale aynı spinli iki elektron koymuyorsan,
    • Pauli ihlal edilmiş olmaz.
  • Dolayısıyla II. ifade Pauli ilkesine aykırı değildir, Hund’a aykırıdır.

✘ II → Pauli’yle çelişmez (soruda bunu Pauli ile karıştırmaman lazım)

III. Daha düşük enerjili orbital dolmadan elektronun daha yüksek enerjili orbitale yerleştirilmesi

Bu durum Aufbau (enerji sırasına göre dolma) ilkesine aykırıdır.

  • Önce düşük enerjili orbitaller, sonra yüksek enerjili olanlar dolar.
  • Eğer düşük enerjili orbital boşken gidip daha yüksek enerjiliye elektron koyarsan:
    • Enerji dolma sırasını bozmuş olursun → Aufbau’ya aykırı.
    • Ama Pauli’ye göre bakarsan; yine:
      • Aynı orbitale iki elektron koymuyorsun ya da
      • Aynı orbitale aynı spinli iki elektron zorlamıyorsun.
    • Yani Pauli ihlali yok.

✘ III → Pauli’yle çelişmez, Aufbau ilkesiyle ilgilidir.

Özet Tablo

İfade Hangi ilkeyle ilgili? Pauli’ye aykırı mı?
I Pauli dışarlama :check_mark: Aykırı
II Hund kuralı ✘ Aykırı değil
III Aufbau (enerji sırası) ✘ Aykırı değil

Bu yüzden doğru şık: A) Yalnız I

İstersen Pauli, Hund ve Aufbau arasındaki farkları da kısa not halinde yazabilirim, yarınki sözlü için elinin altında dursun.