da. Elektronlar düşük E seviyesinden daha yüksek E seviyesine inerken enerji soğurur.



Benzer belgeler
MALZEME BİLGİSİ. Atomların Yapısı

5.111 Ders Özeti #5. Ödev: Problem seti #2 (Oturum # 8 e kadar)

SCHRÖDİNGER: Elektronun yeri (yörüngesi ve orbitali) birer dalga fonksiyonu olan n, l, m l olarak ifade edilen kuantum sayıları ile belirlenir.

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. chem.libretexts.org

KİMYA. davranış. umunu, reaksiyonlar sırass. imleri (enerji. vs..) gözlem ve deneylerle inceleyen, açıklayan a

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

İNSTAGRAM:kimyaci_glcn_hoca

Bölüm 8: Atomun Elektron Yapısı

1.ÜNİTE MODERN ATOM TEORİSİ -2.BÖLÜM- ATOMUN KUANTUM MODELİ

KİMYA -ATOM MODELLERİ-

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

ATOMUN KUANTUM MODELİ

Kuantum Mekaniğinin Varsayımları

Modern Fizik (Fiz 206)

2014 Fizik Olimpiyatları 4. Aşama Kuramsal Sınav

Bugün için Okuma: Bölüm 1.5 (3. Baskıda 1.3), Bölüm 1.6 (3. Baskıda 1.4 )

Atomların Kuantumlu Yapısı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ELEKTRON DİZİLİMİ PAULİ DIŞLAMA İLKESİ:

Geçen Derste. ρ için sınır şartları serinin bir yerde sona ermesini gerektirir Kuantum Fiziği Ders XXIII

Atom Y Atom ap Y ısı

BÖLÜM 4 GİRİŞ MODERN ATOM TEORİSİ VE YENİ KUANTUM MEKANİĞİ

Önerilen süre dakika (22 puan) dakika (16 puan) dakika (38 puan) 4. 9 dakika (24 puan) Toplam (100 puan) Ġsim

Dalton atom modelinde henüz keşfedilmedikleri için atomun temel tanecikleri olan proton nötron ve elektrondan bahsedilmez.

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

İstatistiksel Mekanik I

ATOM NEDİR? -Atom elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir. Her canlı-cansız madde atomdan oluşmuştur.

Magnetic Materials. 7. Ders: Ferromanyetizma. Numan Akdoğan.

ATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri

RADYASYON FİZİĞİ 1. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

Bölüm 1: Lagrange Kuramı... 1

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

Bohr Atom Modeli. ( I eylemsizlik momen ) Her iki tarafı mv ye bölelim.

Newton un F = ma eşitliğini SD den türete bilir miyiz?

Kütlenin Korunumu Kanunu: Bir kimyasal reaksiyonda, reaksiyona giren maddelerin kütleleri toplamı, ürünlerin kütleleri toplamına eşittir.

5.111 Ders Özeti #28 Geçiş Metalleri: Kristal Alan Teorisi Bölüm 16 s ( 3. Baskıda s ) Cuma Günü nün materyali.

KM in Sorunları ve Başarısızlıkları

BÖLÜM HARMONİK OSİLATÖR

FİZİK 4. Ders 6: Atom Enerjisinin Kuantalanması

I. FOTOELEKTRON SPEKTROSKOPĠSĠ (PES) PES orbital enerjilerini doğrudan tayin edebilir. (Fotoelektrik etkisine benzer!)

Yarıiletkenler Diyotlar

Kütlenin Korunumu Kanunu: Bir kimyasal reaksiyonda, reaksiyona giren maddelerin kütleleri toplamı, ürünlerin kütleleri toplamına eşittir.

Atom. Atom elektronlu Na. 29 elektronlu Cu

Bu durumu, konum bazında bileşenlerini, yani dalga fonksiyonunu, vererek tanımlıyoruz : ) 1. (ikx x2. (d)

8.04 Kuantum Fiziği Ders V ( ) 2. = dk φ k

ÇALIŞMA YAPRAĞI (KONU ANLATIMI)

ATOM BİLGİSİ Atom Modelleri

Genel Kimya. Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Özet: Açısal momentumun türetimi. Açısal momentum değiştirme bağıntıları. Artırıcı ve Eksiltici İşlemciler Kuantum Fiziği Ders XXI

Ders #15 için okuma: Bölümler 3.4, 3.5, 3.6 ve 3.7 (3.baskıda, Bölümler 3.4, 3.5, 3.6, 3.7 ve 3.8) Değerlik Bağı Teorisi.

ANORGANİK KİMYA TEMEL KAVRAMLAR

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü - Fizik Bölümü

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME

Boşlukta Dalga Fonksiyonlarının Normalleştirilmesi

ATOM ATOMUN YAPISI 7. S I N I F S U N U M U. Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir.

BÖLÜM 25 HELYUM ATOMU

ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL

I. ÇOK ELEKTRONLU ATOMLAR ĠÇĠN DALGA FONKSĠYONLARI

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

X-Işınları. Gelen X-ışınları. Geçen X-ışınları. Numan Akdoğan.

FEN FAKÜLTESİ MATEMATİK BÖLÜMÜ YAZ OKULU DERS İÇERİĞİ. (Mühendislik Fakültesi Bütün Bölümler, Fen Fakültesi Kimya ve Astronomi Bölümleri)

Franck-Hertz deneyi: atomlarla kuantumlanmış enerji düzeyleri (1913)

Atomlar Atomlar başlıca üç temel altı parçaçıktan oluşur: Protonlar Nötronlar Elektronlar

ATOMUN YAPISI VE PERİYODİK ÖZELLİKLER

ATOMLARIN ELEKTRON YAPISI. Yrd.Doç.Dr. İbrahim İsmet ÖZTÜRK

Maddenin Tanecikli Yapısı

FİZİK 2 ELEKTRİK VE MANYETİZMA Elektrik yükü Elektrik alanlar Gauss Yasası Elektriksel potansiyel Kondansatör ve dielektrik Akım ve direnç Doğru akım

ATOMUN YAPISI ATOMUN ÖZELLİKLERİ

MALZEME BİLGİSİ. Atomlar Arası Bağlar

DEN 322. Gaz Türbini Karakteristikleri ve Kombine tahrik sistemleri

BÖLÜM 17 RİJİT ROTOR

8.04 Kuantum Fiziği Ders IV. Kırınım olayı olarak Heisenberg belirsizlik ilkesi. ise, parçacığın dalga fonksiyonu,

Atomun Yapısı Boşlukta yer kaplayan, hacmi, kütlesi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Maddeyi (elementi) oluşturan ve maddenin (elementin)

Maddeyi Oluşturan Tanecikler

Bölüm 1: Fizik ve Ölçme

BÖLÜM 26 İKİ ELEKTRON: UYARILMIŞ DÜZEYLER

Proton, Nötron, Elektron

... ANADOLU L SES E T M YILI I. DÖNEM 10. SINIF K MYA DERS 1. YAZILI SINAVI SINIFI: Ö RENC NO: Ö RENC N N ADI VE SOYADI:

SU Lise Yaz Okulu 2. Ders, biraz (baya) fizik. Dalgalar Elektromanyetik Dalgalar Kuantum mekaniği Tayf Karacisim ışıması

DEMOCRİTUS. Atom hakkında ilk görüş M.Ö. 400 lü yıllarda Yunanlı filozof Democritus tarafından ortaya konmuştur.

İletim Hatları ve Elektromanyetik Alan. Mustafa KOMUT Gökhan GÜNER

Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Atomda bulunan yükler;

BÖLÜM 24 PAULI SPİN MATRİSLERİ

ELEMENTLERİN SEMBOLLERİ VE ATOM

I. POLAR KOVALENT BAĞLAR/POLAR MOLEKÜLLER

BÖLÜM 1: Matematiğe Genel Bakış 1. BÖLÜM:2 Fizik ve Ölçme 13. BÖLÜM 3: Bir Boyutta Hareket 20. BÖLÜM 4: Düzlemde Hareket 35

Coulomb Kuvvet Kanunu H atomunda çekirdek ve elektron arasındaki F yi tanımlar.

MASSACHUSETTS TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ Fizik Bölümü Fizik 8.04 Bahar 2006 SINAV 1 Salı, Mart 14, :00-12:30

Gamma Bozunumu

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

Kuantum Fiziği (PHYS 201) Ders Detayları

KİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü

Bölüm 2: Atomik Yapı & Atomarası Bağlar

BÖLÜM 27 ÇOK ELEKTRONLU ATOMLAR

Önerilen süre dakika (30 puan) 2. 8 dakika (12 puan) 3. 8 dakika (20 puan) dakika (27 puan) 5. 8 dakika (11 puan) Toplam (100 puan) Ġsim

MODERN FİZİĞİN DOĞUŞUNDA MOR ÖTESİ KRİZİNİN ROLÜ

8.04 Kuantum Fiziği Ders XII

Geçiş olasılığımız (pertürbasyon teorisinde birinci mertebeden) c 1

Pratik Kuantum Tarifleri. Adil Usta

Transkript:

5.111 Ders Özeti #6 Bugün için okuma: Bölüm 1.9 (3. Baskıda 1.8) Atomik Orbitaller. Ders #7 için okuma: Bölüm 1.10 (3. Baskıda 1.9) Elektron Spini, Bölüm 1.11 (3. Baskıda 1.10) Hidrojenin Elektronik Yapısı Konular: Hidrojen Atomu Dalga Fonksiyonları I. Hidrojen atomu için dalga fonksiyonları (orbitaller) (HΨ=EΨ) II. H atomu dalga fonksiyon şekilleri: s orbitalleri III. Radyal Olasılık Dağılımı ENERJİ DÜZEYLERİ ( Ders #5 in devamı) Herhangi 1 elektronlu atom veya iyon tarafından soğurulan veya yayınlanan ışığın frekansını (ayrıca E = hν veya λ = c/ν eşitliklerini kullanarak, ışığın E veya λ sını) hesaplamak için Rydberg formülleri kullanılabilir. n i >n s n s >n i için n s >n i da. Elektronlar düşük E seviyesinden daha yüksek E seviyesine inerken enerji soğurur. n i >n s da. Elektronlar yüksek E seviyesinden daha düşük E seviyesine giderken enerji yayar. I. HİDROJEN ATOMU İÇİN DALGA FONKSİYONLARI (ORBİTALLER) H Ψ =EΨ çözerseniz, çözümler E n ve Ψ(r,θ,φ) dir. Ψ(r,θ,φ) dalga fonksiyonunun durgun hali: zamandan bağımsız Ψ(r,θ,φ) çözümünde, iki yeni kuantum sayısı ortaya çıkar! Dalga fonksiyonunu 3 boyutlu tanımlamak için toplam 3 kuantum sayısı gerekir. 1. n baş kuantum sayısı n = 1, 2, 3 bağlanma enerjisini belirler. 2. l açısal momentum kuantum sayısı l = l, n ile ilişkilidir. en büyük değeri l = n 1 dir. açısal momentumu belirler. 1

3. m manyetik kuantum sayısı m = m, l ile ilişkilidir. en büyük değeri +l, en küçük değeri l dir. manyetik alanda atomun davranışını belirler. Bir orbitali tam olarak tanımlamak için, üç kuantum sayısının da kullanılması gerekir: Ψ nlm (r,θ,φ) Temel hali tanımlayan dalga fonksiyonu dir. Kimya terminolojisi kullanılırsa, Ψ 100 orbitaline orbitali adı verilir. Bir orbital bir dalga fonksiyonunun (uzaydaki parçası) dır ; n(kabuk) l(altkabuk) m(orbital) l = 0 orbitali l = 1 orbitali l = 2 orbitali l = 3 orbitali l = 1 için: m = 0 orbitali, m = halleri ve orbitallerini vermek için birleşir. Hal simgesi Dalga fonksiyonu Orbital Bir için, aynı n değerine sahip orbitaller aynı enerjiye sahiptir: E = -R H /n 2. Eşenerjili (Dejenere) aynı enerjiye sahip Herhangi bir kuantum sayısı için, n, hidrojen atomunda (veya herhangi 1 elektronlu atomda) eşenerjili orbitaller vardır. 2

Enerji Seviyesi Diyagramı Ġkinci uyarılmış enerji seviyesindeki 9 tane eşenerjili hal Birinci uyarılmış enerji seviyesindeki 4 eşenerjili hal Temel enerji seviyesindeki 1 hal 1s hali Ψ 100 veya 1s şeklinde tanımlanır II. H ATOMU DALGA FONKSİYONLARININ ŞEKLİ: S ORBİTALLERİ BĠR DALGA FONKSĠYONUNUN FĠZĠKSEL YORUMU Max Born (Alman fizikçi, 1882-1970). Belli bir bölgede bir parçacığın (elektron!) bulunma olasılığı, dalga fonksiyonunun karesi ile orantılıdır. [Ψ nlm (r,θ,φ)] 2 = OLASILIK YOĞUNLUĞU r,θ,φ de bir elektronun birim hacimde bulunma olasılığı Orbitallerin şekillerini belirlemek için, dalga fonksiyonunu, radyal dalga fonksiyonu R nl (r) ile açısal dalga fonksiyonu Y lm (θ,φ) nun çarpımı şeklinde yeniden yazalım. Ψ nlm (r,θ,φ)] = x H-atomunun temel hali için: Ψ 100 r, θ, φ = 2e r a0 a 0 3 2 1 4π 1 2 = e r a 0 πa 0 3 1 2 R(r) Y(θ, φ) burada a 0 = (bir sabit) = 52.9 pm Bütün s orbitalleri için (1s, 2s, 3s, vs.), açısal dalga fonksiyonu, Y dir. s-orbitalleri küresel simetriktir, ve den bağımsızdır. 3

Radyal dalga Radyal dalga Radyal dalga s orbitallerinin olasılık yoğunluğu grafiği: noktaların yoğunluğu, olasılık yoğunluğunu temsil eder. MIT açık ders materyalleri, r, r, r DÜĞÜM: r, θ, veya φ için Ψ (ve Ψ 2 ) değeri =. Genel olarak, bir orbitalde n -1 tane düğüm bulunur. RADYAL DÜĞÜM: için Ψ (ve Ψ 2 ) değeri = 0. Diğer bir deyişle, radyal düğüm elektronun bulunma olasılığının sıfır olduğu bir uzaklıktır. Genel olarak, bir orbitalde n -1 l tane radyal düğüm bulunur. 1s: 1 1 0= 0 radyal düğüm 2s: = radyal düğüm 3s: = radyal düğüm III. RADYAL OLASILIK DAĞILIMI Çekirdekten r uzaklığında ve dr kalınlığında bir küresel kabukta elektronun bulunma olasılığı Radyal Olasılık Dağılımı (SADECE s orbitali için) = 4πr 2 Ψ 2 dr 4

Radyal olasılık dağılımını () yarıçapın fonksiyonu olarak çizebiliriz. Hidrojenin 1s orbitali için radyal olasılık dağılımı: Maksimum olasılık veya r nin en olası değeri reo ile gösterilir. 1s H atomu için reo = a 0 = 0.529 x 10 10 m = 0.529 Å a 0 BOHR yarıçapı 1913 Niels Bohr (Danimarkalı bilim adamı) Kuantum Mekaniği (KM) geliştirilmeden önce RO Bohr modeli H atomu için kuantlı (belirli) seviyeler öngördü, elektron kesin olarak belirlenmiş bu dairesel yörüngelerde hareket ediyordu. Yandaki, tam olarak hareketsiz bir e nun tanecik resmiydi. Fakat, bir elektron kesin olarak belirlenmiş bir orbitale sahip değildir! Yapacağımız en iyi şey belli bir r uzaklığında é nun bulunma olasılığını tayin etmektir. Sadece olasılığın bilinmesi, Kuantum Mekaniğinin esas sonuçlarından biridir. Klasik mekaniğin aksine, KM deterministik değildir. Belirsizlik ilkesi, bize, r değerinin tam olarak bilinmesini yasaklar. 5