F
faust
Ziyaretçi
Bir moleküler yapının simetri ekseni,belli bir yörüngede dönüyor ise burada molekülün bağ yapısı hiçbir şekilde değişmemektedir,bu yapı eksenin kaç derece açıyla döndüğüyle ilgili olmayıp,değişen sadece kendi merkezine ulaşana kadar ki dalga fonksiyonu değerleridir.Örneğin CH₄ (metan) molekülünü ele alalım,burada metan bağ ile bağlı olduğundan H atomlarına,C₄ simetri ekseninin oluşturmaktadır,yani bu da 90® lik bir açıya denk gelmektedir.Eğer metan tam yörüngesini tamamlayamadan molekül ekseni gözlenir ise burada bir dizi dalga fonksiyonları farklı değerler almaktadır,ta ki molekül tekrar kendi haline gelene kadar,burada hamiltonyen H operatörü sıfır değerindedir,fakat dalga fonksiyonları farklı değerler alır,bu da eşlenik dalga fonksiyonunu yalnızca hamiltonyen operatöründeyken sıfır değerini verir,onun dışında moleküllerin orbital eksenlerinde bu değer sıfır dışında ki değerleri alır ki,bu da esasında toplam hamiltonyen ve toplam enerji (E+K) dağılımlarına uzak bir değerdir,simetri yapıları da bu değerlere hiçbir şekilde paralellik göstermez.
Şimdi ise geldik asıl konumuza olan bu simetri yapılarının ne şekilde davrandığına,örneğin burada iki atomlu molekül olan H₂ molekülünü ele alalım,H₂ molekülünü ele alalım,H2yine burada φ₁ + φ₂ ve φ₁ - φ₂ değerlerini her iki yönde karşılar,daha önce orbital yapısının bozan bir durumdan bahsedip dalga fonksiyonlarının dağılımlarının farklı değerler aldığını söylemiştik,işte bu değerler φ₁ + φ₂ fonksiyonunu,diğer φ₁ - φ fonksiyonlarında ise bize simetri ekseninin yaklaşık değerlerinin veriyor olmasıdır,yani molekül kaç derecelik bir açıya sahipse,bu en nihayetinde φ₁ - φ değerleri bize tam fonksiyonu verecektir,ayırca sabit kalma değeri φ₁ + φ yani simetri yapısı için σ*(g) karşılık gelir,diğer durumlarda yani φ₁ - φ değerleri σ(u) fonksiyonu olarak gösterilir,burada zıt yönlü eksenlerin simetrik olmadığını rahatlıkla söyleyebiliriz.Aslında bu konuyu şu şekilde düşünebiliriz, bir tane CH₄ molekülümüz var,burada başlangıç C₁ ekseni,C₄ eksenine yani bitişe gitmek durumunda,fakat yolumuz patika ve çetin bir yol,bu durumda C₁ ekseni ilk konumunu C
ekseni ilk konumunu C₂ ve C₃ ekseninde koruyamaz,sebebi ise varılacak eksenin engebeli ve zor olması en nihayetinde molekülümüz C₄ ekseninde kendi konumuna gelebilir ,ancak C₂ ve C₃ eksenleri bu durumu öteler ve kendi konumunu asla bitişte ve sonda ki gibi koruyamaz,bunu da bir ralli sporu olarak düşünürsek konuyu daha rahat kavramış olabiliriz aslında 🙂
Bu örneğimizden sonra ise diğer bir konumuz olan bu yörüngelerin dolma yani periyot sınırları,burada sadece CH₄ molekülünü konuya örnek verdik ,simetri ekseninde,fakat bizi asıl ilgilendiren konu H₂ molekülüdür,bu da periyotların bir dizi değerler alması demektir.H₂ molekülünün bu değerli σ(g) yani moleküle simetri olan durumu ( σ(g) )² şeklinde yazılır ve iki atomlu bir molekül olduğu için C₂ ,yani 180®’lik bir açıya sahiptir,bu da periyodik değerlerde şu şekilde yazılır (ki,bu periyodik konusuna da ileri ki zamanlarda uzun uzun değineceğim,şimdilik sadece konuyu yüzeysel olarak ele alıyorum)
(σ(g))² (σ(u)*)² (π(u))² (π(u))²
Bu periyot dizilimi,şu anlama gelmektedir,σ bağının g merkezine olan simetri ekseninin karesi,zıt yönde σ bağının karesi ve π bağlarını zıt eksenli kareleri H₂ molekülünün fonksiyon değerlerine eşittir.Burada biz H₂ molekülünü ele aldığımız için en düşük enerji seviylerinin karşılayan yörüngeleri belirledik,bu değerler de 1s² σ(g) diğer yörüngeler için ise 2p(x) π(u),2pσ(g)* gibi değere sahip olup,bu değerlerde esasında kuantum mekaniğin bazı postülatlarında da hatırlayacağımız gibi tam yörüngeleri destekler nitelikte değildir,bu değerler sadece moleküler simetri yapısının hangi eksende simetrik veya hangi yönde asimetrik olduğunu gösterdiği bir kombinasyonlar serisi olduğunu söyleyebiliriz.
Burada bilmemiz gereken tek şey esasında orbital eksenlerinin kaç derece de oluştuğu ve bu eksenlerin zıt mı yoksa aynı düzlemde mi olduğunu bilmek,bunu da belirlemek için hangi molekülün simetri ekseninin nasıl davrandığını bilmekte yatıyor ve birde periyot dizilimlerinin σ ve π yapılarının gösterimlerinin iyi kavranması ki,buna da ileri ki konularda uzun uzun değineceğiz,periyot konusu şuan için bizi tam olarak konuyu kavramaktan uzak kılmadığından konu hakkında yorum yapıp kafaları bulandırmak istemiyorum,ileri ki periyot konusunda görüşmek üzere.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
Prof.Dr.Zekiye Çınar – Kuantum Kimyası (Çağlayan Yayınları)
Prof.Dr.Fevzi Köksal – Doç.Dr.Rahmi Köseoğlu – Kuantum Kimyası (Bilim Yayınları-2012)
Şimdi ise geldik asıl konumuza olan bu simetri yapılarının ne şekilde davrandığına,örneğin burada iki atomlu molekül olan H₂ molekülünü ele alalım,H₂ molekülünü ele alalım,H2yine burada φ₁ + φ₂ ve φ₁ - φ₂ değerlerini her iki yönde karşılar,daha önce orbital yapısının bozan bir durumdan bahsedip dalga fonksiyonlarının dağılımlarının farklı değerler aldığını söylemiştik,işte bu değerler φ₁ + φ₂ fonksiyonunu,diğer φ₁ - φ fonksiyonlarında ise bize simetri ekseninin yaklaşık değerlerinin veriyor olmasıdır,yani molekül kaç derecelik bir açıya sahipse,bu en nihayetinde φ₁ - φ değerleri bize tam fonksiyonu verecektir,ayırca sabit kalma değeri φ₁ + φ yani simetri yapısı için σ*(g) karşılık gelir,diğer durumlarda yani φ₁ - φ değerleri σ(u) fonksiyonu olarak gösterilir,burada zıt yönlü eksenlerin simetrik olmadığını rahatlıkla söyleyebiliriz.Aslında bu konuyu şu şekilde düşünebiliriz, bir tane CH₄ molekülümüz var,burada başlangıç C₁ ekseni,C₄ eksenine yani bitişe gitmek durumunda,fakat yolumuz patika ve çetin bir yol,bu durumda C₁ ekseni ilk konumunu C
Bu örneğimizden sonra ise diğer bir konumuz olan bu yörüngelerin dolma yani periyot sınırları,burada sadece CH₄ molekülünü konuya örnek verdik ,simetri ekseninde,fakat bizi asıl ilgilendiren konu H₂ molekülüdür,bu da periyotların bir dizi değerler alması demektir.H₂ molekülünün bu değerli σ(g) yani moleküle simetri olan durumu ( σ(g) )² şeklinde yazılır ve iki atomlu bir molekül olduğu için C₂ ,yani 180®’lik bir açıya sahiptir,bu da periyodik değerlerde şu şekilde yazılır (ki,bu periyodik konusuna da ileri ki zamanlarda uzun uzun değineceğim,şimdilik sadece konuyu yüzeysel olarak ele alıyorum)
(σ(g))² (σ(u)*)² (π(u))² (π(u))²
Bu periyot dizilimi,şu anlama gelmektedir,σ bağının g merkezine olan simetri ekseninin karesi,zıt yönde σ bağının karesi ve π bağlarını zıt eksenli kareleri H₂ molekülünün fonksiyon değerlerine eşittir.Burada biz H₂ molekülünü ele aldığımız için en düşük enerji seviylerinin karşılayan yörüngeleri belirledik,bu değerler de 1s² σ(g) diğer yörüngeler için ise 2p(x) π(u),2pσ(g)* gibi değere sahip olup,bu değerlerde esasında kuantum mekaniğin bazı postülatlarında da hatırlayacağımız gibi tam yörüngeleri destekler nitelikte değildir,bu değerler sadece moleküler simetri yapısının hangi eksende simetrik veya hangi yönde asimetrik olduğunu gösterdiği bir kombinasyonlar serisi olduğunu söyleyebiliriz.
Burada bilmemiz gereken tek şey esasında orbital eksenlerinin kaç derece de oluştuğu ve bu eksenlerin zıt mı yoksa aynı düzlemde mi olduğunu bilmek,bunu da belirlemek için hangi molekülün simetri ekseninin nasıl davrandığını bilmekte yatıyor ve birde periyot dizilimlerinin σ ve π yapılarının gösterimlerinin iyi kavranması ki,buna da ileri ki konularda uzun uzun değineceğiz,periyot konusu şuan için bizi tam olarak konuyu kavramaktan uzak kılmadığından konu hakkında yorum yapıp kafaları bulandırmak istemiyorum,ileri ki periyot konusunda görüşmek üzere.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
Prof.Dr.Zekiye Çınar – Kuantum Kimyası (Çağlayan Yayınları)
Prof.Dr.Fevzi Köksal – Doç.Dr.Rahmi Köseoğlu – Kuantum Kimyası (Bilim Yayınları-2012)
