Cevap : Elementler Tablosu

Şimdi nötür bir helyum atomu alıp, çekirdeğine bir proton eklersek, elektronlar çekirdeğe biraz daha yaklaşır Dışarıyla karşı net yük, 1s2 elektronlarının kamuflajı nedeniyle, +1 olarak görünmektedir Ortaya Li+ iyonu çıkmıştır ve nötür atomu verecek olan üçüncü elektron, 2s yörüngesine yerleşmek durumundadır Gerçi bu üçüncü elektron, +1 yüklü bir hidrojen çekirdeği görmekte gibidir Fakat yeni bir yörünge kabuğuna oturmak zorunda olduğundan, 1s2 elektronları çekirdeğe yaklaşmış olsalar dahi, atomun yarıçapı sonuç olarak büyür

Çünkü her yeni kabuk devreye girdiğinde; atomun yarıçapında yer alan büyüme, çekirdek yükünün artışından kaynaklanan küçülmeye oranla baskındır Sonuç olarak Li'un yörünge şeması 1s22s1 olur 1s2 elektronlarının spinleri zıt yönlerde olup birbirini götürdüğünden, 2s1 elektronunun spini eşleşmemiş kalır Atom bir manyetik alana yerleştirildiğinde, bu spinin, alan yönüne paralel veya zıt olmasına göre, atomun enerji düzeyi az biraz değişir


Bu şekilde devam ederek, diğer elementlerin yörünge şemaları birer birer elde edilebilir Örneğin, lityumdan sonra gelen berilyum 1s22s2, boron ise 1s22s22p1 yörünge şemalarına sahiptir Borondaki eşleşmemiş olan 2p1 elektronunun spini, bir manyetik alanın varlığında, yörünge açısal momentumundan (l) bağımsız bir tepki vermek yerine, önce onunla birleşmek ('coupling') eğilimindedir 'Spin yörünge birleşmesi' denilen bu olgunun sonucunda ortaya çıkan toplam açısal momentum j; l-½ veya l+½ değerlerini alablilir Bu toplam açısal momentumun manyetik alan yönündeki bileşeni (m) ise; kuantum sıçramaları gösterir ve -j ile +j arasındaki 2j+1 adet değerden (-j, -j+1, j-1, j), herhangi birine sahip olabilir

Toplam açısal momentumun manyetik alana göre bu farklı yönelişleri, elektronun enerji düzeyini, az da olsa değiştirir Dolayısıyla, aynı bir tek (n, l) çifti için; m değeri arttıkça yükselen, farklı enerji düzeyleri söz konusu hale gelir Buna bir enerji düzeyinin ayrışması ('splitting') denir "Manyetik alan nereden çıktı?" diyecek olursanız; elektronların yörünge hareketi akım anlamına geldiğinden, dış elektronlar açısından; iç elektronların yol açtığı böyle bir manyetik alan, şiddeti zayıf da olsa, elekron sayısı birden büyük ve tek olan hemen her atomda vardır

Son olarak bir de, karbon atomuna bakalım Nötür bir boron atomunun çekirdeğine bir proton daha ekleyip, Z=6'ya çıktık diyelim Elimizde bir C+iyonu var ve nötür karbon atomunu elde etmek için, 1s22s22p1 yörünge şemasına bir elektron daha eklemek durumundayız En dıştaki 2p grubunda 3 yörünge var ve bunlardan birinde halen bir elektron bulunuyor Yeni gelen elektron, bu elektronla aynı yörüngeyi paylaşabilir Ancak Pauli'nin dışlama ilkesine göre, spinlerin zıt yönlerde olması gerekir


Halbuki bu durumda iki elektron, iç elektronların oluşturduğu manyetik alan içerisinde, zıt yönlerde duran iki mıknatıs gibi olacaktır Gerçi mıknatıslar; kendilerininkinden daha güçlü bir dış manyetik alanın yokluğunda, zıt yönlerde konumlanarak, toplam potansiyel enerjilerini azaltmak eğilimindedirler Ancak böyle bir dış manyetik alan varsa eğer, toplam potansiyel enerjinin azaltılması açısından, mıknatısların birbirlerine göre yönelişleri öneminden kaybedip, ikinci plana düşer ve mıknatısların her ikisi de, dış manyetik alanın tersi yönde, yani birbirlerine paralel şekilde konumlanmayı tercih ederler Dolayısıyla, yeni gelen elektron; 2p1 elektronuyla aynı yörüngeyi paylaşmak uğruna spinini zıt yönlendirmek yerine; bir diğer 2p yörüngesine yerleşerek, spinlerin paralel kalmasını sağlar

Böylelikle; negatif işaret taşıyan potansiyel enerjisini arttırıp, toplam enerjisini azaltmış olur Aynı nedenle, 1s22s22p3 yörünge şemasına sahip bulunan nitrojen atomunun 2p grubundaki üç elektronu, farklı 2p yörüngelerinde oturur Ancak sıra 1s22s22p4 şemasına sahip oksijene geldiğinde, 2p grubundaki dördüncü elektron; çok daha yüksek enerjili n=3 kabuğuna geçmektense, diğer üçünden biriyle aynı yörüngeyi paylaşmaya razı olur Spini, diğerininkine zıt yönde olmak kaydıyla


Ayrıntıymış gibi görünen bu değerlendirmeler bize, kimyada elementlerin yörünge dizilimlerinin inşasında kullanılan ve bulucusunun adıyla 'Hundt kuralı' olarak anılan güçlü bir anahtar veriyor: Herhangi bir l≥2 yörünge grubuna elektronların yerleştirilmesi sırasında; önce her yörüngeye, spinleri paralel birer elektron yerleştirilir ve grupta başka yörünge kalmayınca, ters spinli elektron eşleştirmelerine geçilir Elementlerin elektron dizilimiyle ilgili, bir kural veya kuralsızlık daha var

__________________