N = 3 ve l = 1 kuantum sayılarına sahip bir elektron için, I. 3s orbitalinde bulunur. II. Manyetik kuantum sayısı -1, 0 ya da +1 olabilir. III. Manyetik spin kuantum sayısı +1/2 ya da -1/2 olabilir. Yargılarından hangileri yanlıştır?

, , , ,
1

17654721720555101440089473175047
176547217205551014400894731750471920×3409 889 KB

  1. n = 3 ve l = 1 kuantum sayılarına sahip bir elektron için,

I. 3s orbitalinde bulunur.
II. Manyetik kuantum sayısı -1, 0 ya da +1 olabilir.
III. Manyetik spin kuantum sayısı +1/2 ya da -1/2 olabilir.

yargılarından hangileri yanlıştır?

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

Genel açıklama: Görsel, kuantum sayıları ve orbitallerle ilgili, bir elektron için verilen I-III ifadelerinin doğruluğunu sorgulayan çoktan seçmeli bir kimya/fizik sorusudur.

2

Sorudaki metni önce düz yazı olarak çıkarayım:

n = 3 ve l = 2 kuantum sayılarına sahip bir elektron için,
I. 3s orbitallerinde bulunur.
II. Manyetik kuantum sayısı -1, 0 ya da +1 olabilir.
III. Manyetik spini kuantum sayısı -\dfrac{1}{2} ya da +\dfrac{1}{2} olabilir.
yargılarından hangileri yanlıştır?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve III
E) II ve III

Doğru cevap: A) Yalnız I

Şimdi tek tek inceleyelim:

1. Verilen kuantum sayıları ne anlama geliyor?

  • n = 3 → 3. enerji düzeyi
  • l = 2 → bu, d orbitali demektir ( l = 0 \Rightarrow s , l = 1 \Rightarrow p , l = 2 \Rightarrow d )

Yani elektron 3d orbitalinde bulunur.

I. “3s orbitallerinde bulunur.”

  • 3s orbitali için l = 0 olması gerekir.
  • Bizde l = 2 verildi.
  • Dolayısıyla bu ifade yanlış.

II. “Manyetik kuantum sayısı -1 , 0 ya da +1 olabilir.”

Manyetik kuantum sayısı m_l şu aralıktadır:
m_l = -l, -(l-1), \dots, 0, \dots, +(l-1), +l

Bizde l = 2 olduğuna göre:

m_l = -2,\ -1,\ 0,\ +1,\ +2

Yani -1 , 0 ve +1 gerçekten de mümkün değerlerdir (sadece hepsi bu kadar değildir, ama “olabilir” denmiş).
Bu ifade doğru.

III. “Manyetik spin kuantum sayısı -\dfrac{1}{2} ya da +\dfrac{1}{2} olabilir.”

Elektron için spin kuantum sayısı her zaman sadece şu iki değerden birini alır:

m_s = -\dfrac{1}{2} \quad \text{veya} \quad +\dfrac{1}{2}

Tam da söylendiği gibi.
Bu ifade doğru.

Yanlış olan sadece I olduğu için cevap: A şıkkı (Yalnız I)

TERİMLER:

Enerji düzeyi ( n ): Elektronun çekirdeğe olan ortalama uzaklığını ve enerjisini belirleyen kuantum sayısı. 1, 2, 3, … şeklinde tam sayılarla ifade edilir.

Kuantum sayıları: Bir elektronu tanımlamak için kullanılan, enerji düzeyi, orbital türü, yönelimi ve spini gösteren dört sayı ( n, l, m_l, m_s ).

Manyetik kuantum sayısı ( m_l ): Orbitalin uzaydaki yönelimini (yönünü) belirleyen kuantum sayısı. Değerleri -l ile +l arasındaki tam sayılardır.

Manyetik spin kuantum sayısı ( m_s ): Elektronun kendi ekseni etrafındaki dönme yönünü (spini) gösteren kuantum sayısı; sadece -\dfrac{1}{2} veya +\dfrac{1}{2} olabilir.

Orbital türü ( l ): Elektronun bulunduğu orbitalin türünü belirler. l = 0 \Rightarrow s , l = 1 \Rightarrow p , l = 2 \Rightarrow d , l = 3 \Rightarrow f .