Cevap :
UNDS KURALI: Aynı enerji seviyesindeki elektronlar, orbitallere simetrik olarak dağılırlar.
PAULI KURALI: Aynı atomda iki elektronun bütün kuantum sayıları aynı olamaz en az bir özelliği farklıdır.
HUZENBERG KURALI: Eğer bir elektronun yeri ve zamanı aynı anda saptanmak istenirse ikisinden birinde mutlaka belirsizlik vardır.
Molekül Orbital Kuramı
Lewis Kuramı ve Atom orbitalleri kuramı, molekül yapıları ve bağlanma düzenini açıklamada yeterli bilgileri verir ancak bazı olayların açıklanması için yeni bir teoriye daha ihtiyaç duyulmuştur. Bu da Moleküler orbital Kuramıdır. Bu kurama göre moleküller tıpkı atomlar gibi orbitallere sahiptirler. Birbirine yaklaşan iki atomun orbitalleri iki çekirdeği de içine alan bir yeni orbital oluşturarak orda bulunmaya başlarlar. Buna bağlayıcı moleküler orbital denir. Bu orbitalde elektronlar, atomların elektron ihtiyaçlarına göre iki atomun etrafında eşit olarak bulunmak yerine birinin etrafında daha çok bulunmayı tercih edebilirler. Polaritenin açıklanması bu kurama göre daha kolay anlaşılabilir. Elektronları, bu kurama göre bir bulut şeklinde düşünmek gerekir. Elektron bulutu bir atom etrafında daha yoğun olarak bulunuyor denilebilir.
σ*
σ
İki atomik orbitalin melezleşmesinden, atomik orbitallerin enerji seviyesinden düşük olmak üzere bir bağ orbitali oluşur (σ bağı), bir tane de enerji seviyesi atomik orbitallerin enerji seviyesinden yüksek olmak üzere anti bağ orbitali meydana gelir, σ* bağı. Bu bağ-antibağ kuramı kimyada pekçok olayın açıklaması için kolaylık getirmiştir. Moleküllerin spektroskopik özelliklerinin açıklaması ancak bu şekilde yapılabilir. Bağ orbitalinde bulunan elektronlar enerji alarak antibağ orbitaline sıçrarlar. Tekrar eski enerji seviyelerine yani, bağ orbitaline geri dönerlerken aldıkları enerjiyi geri yayarlar. İşte bu verilen enerjinin ölçülmesi olayına spektroskopi denir.
Atom Orbitallerinin Melezleşmesi
Karbonun değerlik kabuğunun Temel Hal elektron dağılımı aşağıdaki gibi gösterilebilir.
Bu haliyle yarı dolmuş orbitaller bağ yapımında kullanılırsa CH2 molekülünün oluşması gerekir. Teorik olarak bu molekül kararlıdır, ancak bu molekül elde edilemez. Normalde bilinen molekül CH4 tür. Bu molekül için, dört tane eşleşmemiş elektron içeren orbitale ihtiyaç vardır. Bunun için 2s orbitalindeki bir elektronun enerji soğurarak boş olan 2p orbitaline yerleşir. Buuyarılmış bir haldir.
Bu uyarılmış halin bir sonucu olarak, 2p orbitallerinden dolayı karbonun birbirine dik üç C-H bağı içeren bir molekülü öngörülür. Dördüncü bağ, molekülde herhangi bir yöne yönelmiş olabilir denebilir. Ancak gerçekte böyle olmayıp dört açının da 109.5oolduğu bilinmektedir. Çünkü, söz konusu dört atom orbitali, birbirine eşdeğer dört yeni orbital olarak düzenlenirler. Farklı enerji seviyesindeki orbitaller karışarak aynı enerji seviyesinde orbitallere dönüşür. Bu olaya melezleşme denir. Bu yeni orbitallere demelez orbitaller denir.
Melezleşme sonunda oluşan melez orbitallerin sayısı melezleşmeye katılan atom orbitallerinin sayısına eşittir. Melezleşme türü, melezleşmeye katılan orbitallerin cinsi ve sayısı ile belirtilir. Burada karbon için bu melezleşme sp3 simgesi ile gösterilir.
Dört sp3 orbitali oluşturmak üzere birleşirler
Birarada gösterimi
Bağ uzunluğu 1.54 Ao
Bağ açısı 109o 28’
Enerji 83 K cal/mol
Konformasyon
C ve H sayısı aynı olduğu halde uzaydaki dizilişi geometrik farklılık gösteren moleküllere KONFORMER, bu olaya da KONFORMASYON denir
Eclipsed Staggered
NH3 ve H2O için bağ oluşumu
Su ve amonyakta da merkez atomlarının sp3 melezleşmesi yaptığını gösterir. Bu durumda H-O-H ve H-N-H bağlarının açıları da 109.5o olması beklenir. Ancak bu su da 104.5o , amonyakta 107o dir. Amonyakta melezleşme şöyle şematize edilebilir.
ve molekül şekli Lewis kuramında öngörülenle aynıdır.
Benzer durumu su için yazarsak:
BF3 molekülünde melezleşme yazılırsa yine dört orbital bulunur, fakat elektron sayısı üçtür. Bir 2s ve iki 2p orbitalinin katılımıyla sp3 melez orbitali oluşur. Bunun şeması da şöyledir.
vbbbbbb
