L = 2, m_l = -1 kuantum sayılarına sahip bir elektronun baş kuantum sayısı n, I. 2 II. 1 III. 3 niceliklerinden hangileri olamaz?

, , ,
1

17654748500972628855645433033196
176547485009726288556454330331961920×3409 1.02 MB

  1. l = 2, m_l = -1 kuantum sayılarına sahip bir elektronun baş kuantum sayısı n,
    I. 2
    II. 1
    III. 3
    niceliklerinden hangileri olamaz?

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

Genel açıklama: Görsel, kuantum sayılarıyla ilgili çoktan seçmeli bir soru içeriyor; verilen l ve m_l değerlerine göre baş kuantum sayısı n için olamayacak seçeneklerin sorulduğu bir kimya/atom fiziği konusuna ait.

2

Doğru cevap: C) I ve II

Resimdeki soru (düzelterek yazıyorum):

13. l = 2, m_l = -1 kuantum sayıları bulunan bir elektronun bağıl kuantum sayısı (n);
I. 2
II. 1
III. 3
niceliklerinden hangileri olamaz?

Seçenekler:
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I ve III

1. Temel kural

  • l (orbital açısal momentum kuantum sayısı) için:
    0 \le l \le n-1
  • m_l (manyetik kuantum sayısı) için:
    -l \le m_l \le +l

Soruda l = 2 verildiğine göre, n için:

l \le n-1 \Rightarrow 2 \le n-1 \Rightarrow n \ge 3

Yani n en az 3 olmak zorunda.

2. Şıklara göre inceleme

  • I. n = 2
    l = 2 için n en az 3 olmalıydı.
    n = 2 için l en fazla 1 olabilir. Dolayısıyla mümkün değil.

  • II. n = 1
    n = 1 için l yalnızca 0 olabilir.
    Soruda l = 2 verildiği için bu da imkânsız.

  • III. n = 3
    n = 3 için l; 0,1,2 olabilir.
    l = 2 mümkün.
    Ayrıca l = 2 için m_l; -2,-1,0,1,2 olabilir, verilen m_l = -1 de uygun.
    Yani olabilir.

“Olamaz” denilenler: I (n=2) ve II (n=1).
Bu yüzden cevap: C) I ve II.

TERİMLER:

Bağıl kuantum sayısı (n): Elektronun bulunduğu ana enerji düzeyini (kabuk numarasını) gösteren kuantum sayısı.
Manyetik kuantum sayısı (m_l): Orbitalin uzaydaki yönelmesini belirleyen, -l ile +l arasındaki tam sayılar.
Orbital açısal momentum kuantum sayısı (l): Orbitalin türünü (s, p, d, f …) belirleyen kuantum sayısı; 0 \le l \le n-1.