Ana Fark - Aufbau Prensibi vs Hund Kuralı

Atom yapısının gelişimi Dalton'un modern atom teorisiyle başladı. Tüm maddelerin atomlardan oluştuğunu ve atomların daha küçük parçacıklara bölünemeyeceğini belirtti. Bununla birlikte, daha sonra, elektronun J.J. Thompson, Rutherford tarafından çekirdeğin keşfi ve Niels Bohr'un elektron orbitalleri kavramı. Atomun şu anda kabul edilen yapısı elektron kabukları, alt kabukları ve orbitalleri ile ilgili detayları içermektedir. Elektronların bu kabukları ve yörüngeleri doldurma şekli, Aufbau ilkesi ve Hund kuralı kullanılarak tanımlanabilir. Aufbau İlkesi ile Hund Kuralı arasındaki temel fark şudur: Aufbau ilkesi, alt kabukların elektronlarla doldurulma sırasını belirtirken, Hund kuralı, alt kabukların yörüngelerinin elektronlarla doldurulma sırasını belirtir.

Kapsanan Kilit Alanlar

1. Aufbau Prensibi Nedir? – Teori, Örneklerle Açıklama 2. Hund Kuralı Nedir? – Teori, Örneklerle Açıklama 3. Aufbau İlkesi ile Hund Kuralı Arasındaki Benzerlikler Nelerdir? - Ortak Özelliklerin Anahatları 4. Aufbau İlkesi ile Hund Kuralı Arasındaki Fark Nedir? – Temel Farklılıkların Karşılaştırılması

Anahtar Terimler: Atom, Aufbau Prensibi, Elektron, Hund Kuralı, Yörünge

Aufbau Prensibi Nedir?

Aufbau ilkesi, elektronların bir atomun alt kabuklarına doldurulma sırasının en düşük enerji seviyesinden en yüksek enerji seviyesine doğru gerçekleştiğini belirtir. Başka bir deyişle, elektronlar bir atomun orbitallerine doldurulduğunda, elektronlar yüksek enerji seviyelerini doldurmadan önce en düşük enerji seviyesindeki orbitalleri doldurur.

Genel olarak, enerji kabuk seviyesinde 1 < 2 < 3 < 4 ve yörünge seviyesinde s < p < d < f mertebesinde artar. Örneğin, 2'deki bir s, p, d veya f orbitali^nd kabuk her zaman 3'ünkinden daha düşük enerjiye sahip olmalıdır.^rd kabuk. Ancak Aufbau ilkesine göre, istisnalar dışında elektronlar bazen bu yörüngelere doldurulur. Örneğin, 4s orbitalinin enerjisi 3d orbitalinden daha düşüktür, ancak 3 alt kabuğu 4 alt kabuğundan önce gelir. Burada elektronların orbitallere doldurulma sırası beklenen sıralamadan farklıdır.

Beklenen Sipariş

1s < 2s < 3s < 3p < 3d < 4s < 4p < 4d < 5s…

Gerçek Sipariş

1s < 2s < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d…

Ancak her bir yörüngenin enerji seviyelerini tek tek hatırlamak zordur. Bu nedenle, enerji seviyelerini kolayca belirlemek için aşağıdaki diyagramı kullanabiliriz.

Şekil 1: Yörüngelerin Enerji Düzeylerinin Sırası

Yukarıdaki görüntü, enerji seviyelerinin belirlenmesi için bir diyagramı göstermektedir. Burada okların yolunu takip ederek yörüngelerin sırasını elde edebiliriz. Her ok başından sonra bir sonraki okla başlayın. Bu şekilde, enerji seviyelerini elde etmek kolaydır.

Hund Kuralı Nedir?

Hund kuralı, elektronların alt kabukların yörüngelerini doldurma sırasını açıklar. Alt kabuklar yörüngelerden oluşur. Bir alt kabukta bulunan yörüngelerin sayısı bir alt kabuktan diğerine farklıdır. Örneğin, s alt kabuğunun yalnızca bir s-yörüngesi vardır, p alt kabuğunun 3 p-yörüngesi vardır ve d alt kabuğu 5 d-yörüngesinden oluşur. Bu nedenle, bu orbitalleri elektronlarla doldurma sırası olmalıdır. Aksi takdirde, bu atomlar kararsız hale gelir.

Bir yörünge maksimum 2 elektron tutabilir. Hund kuralına göre, aynı alt kabuktaki her yörünge, çiftleşmeden önce elektronlar tarafından tek başına işgal edilir. Bu, elektronların önce eşleşmemiş elektronlar olarak doldurulduğu ve daha sonra birleştiği anlamına gelir. Bu nedenle orbitallere elektron atarken bu kurala uyulur. Bunun nedeni, aynı alt kabukta elektron çiftleri ve boş yörüngeler varsa, elektronlar negatif yüklü olduğundan ve aynı yörüngedeyken birbirlerini ittiğinden, kararsız bir konfigürasyondur. Bu nedenle elektronlar, elektronlar arasındaki itmenin en aza indirildiği şekilde düzenlenme eğilimindedir.

Şekil 2: Yörüngeleri Kaplayan Elektronlar

Ayrıca bu kural, elektronların orbitallere “spinlerine” uyacak şekilde doldurulduğunu açıklar. Başka bir deyişle, aynı alt kabuğun tek başına dolu yörüngelerindeki elektronlar aynı dönüşe sahiptir. Bu elektronlar eşleştirildiğinde, aralarındaki itmeyi en aza indirmek için iki elektron zıt spinlere sahiptir. Elektron çiftinin bir elektronu “yukarı döner”, diğer elektron ise “aşağı döner”.

Şekil 3: Yörüngelerdeki Elektronların Dönmesi

Bir orbital tek başına işgal edilmişse, bu elektron ya “spin-up” ya da “spin-down” olabilir. Bununla birlikte, bu elektron eşlendiğinde, diğer elektron bu elektrondan zıt dönüşe sahip olmalıdır. Bu şekilde, itme en aza indirilir.

Aufbau İlkesi ve Hund Kuralı Arasındaki Benzerlikler

Aufbau İlkesi ile Hund Kuralı Arasındaki Fark

Tanım

Aufbau Prensibi: Aufbau ilkesi, bir atomun alt kabuklarının elektronlarla doldurulma sırasını açıklar.

Hund Kuralı: Hund kuralı, alt kabukların yörüngelerinin elektronlarla doldurulma sırasını açıklar.

teori

Aufbau Prensibi: Aufbau ilkesine göre, alt kabuklar en düşük enerji seviyesinden en yüksek enerji seviyesine kadar doldurulur.

Hund Kuralı: Hund kuralına göre orbitaller önce tek tek elektronlar tarafından işgal edilir, daha sonra spinlerine göre eşlenirler.

Enerji seviyeleri

Aufbau Prensibi: Aufbau ilkesi, elektronların alt kabukları doldurma şeklini tanımlar.

Hund Kuralı: Hund kuralı, elektronların alt kabukların yörüngelerini doldurma şeklini tanımlar.

itmeler

Aufbau Prensibi: Aufbau ilkesi, elektronlar arasındaki itmelerin minimizasyonunu tanımlamaz.

Hund Kuralı: Hund kuralı, elektronlar arasındaki itmeyi en aza indirecek şekilde elektronların nasıl doldurulduğunu gösterir.

Çözüm

Hem Aufbau ilkesi hem de Hund kuralı, belirli bir atomun atomik yapısını geliştirmede çok önemlidir. Belirli bir atom için elektron sayısı biliniyorsa, yukarıdaki teorileri kullanarak bu elektronların o atomda düzenlendiği modeli belirleyebiliriz. Aufbau ilkesi ile Hund kuralı arasındaki temel fark, Aufbau ilkesinin alt kabukların elektronlarla doldurulma sırasını göstermesi, Hund kuralının ise elektronların alt kabuklardaki yörüngeleri doldurma şeklini göstermesidir.

Referanslar:

1. "Aufbau ilkesi." Vikipedi. Wikimedia Vakfı, 21 Temmuz 2017. Web. Burada mevcut. 02 Ağustos 2017. 2. "Hunds Kuralları." Kimya LibreTexts. Libretexts, 21 Temmuz 2016. Web. Burada mevcut. 02 Ağustos 2017.

Görünüm inceliği:

1. “Klechkovski kuralı” Bono~commonswiki tarafından Commons Wikimedia2 aracılığıyla (telif hakkı iddialarına dayalı olarak) (CC BY-SA 3.0) varsayılmıştır. “Yörünge diyagramı nitrojen – Hund Kuralı” Por CK-12 Foundation (raster), Adrignola (vektör) – Dosya:Lise Kimyası.pdf, sayfa 325 (Domínio público) Commons Wikimedia3 aracılığıyla. “Hund Kuralı” CK-12 Vakfı (raster), Adrignola (vektör) – Dosya:Lise Kimyası.pdf, sayfa 323, (Public Domain) Commons Wikimedia aracılığıyla