Ə. A.ƏLBƏndov

Minimum  enerji  prinsipi. 

Atomda  elektronların  enerji  sə-

viyyələrini tamamlaması minimum enerji prinsipinə əsaslanır. Bu 

prinsipə  görə  sistemin    enerjisi  nə  qədər  az  olarsa  sistem  bir  o 

qədər  davamlı  olur.  Odur  ki,  elektronlar  enerji  səviyyələrini  elə 

tamamlayırlar  ki,  nəticədə  meydana  çıxan  atom  sistemi  ən  mi-

nimum enerjiyə malik olsun. Bununla əlaqədar elektronlar enerji 

səviyyələrini  ən  minimum  enerjiyə  malik  enerji  səviyyəsindən 

başlayaraq  tamamlayır.  Yarımsəviyyələrin  enerji  ardıcıllığı  üzrə 

elektronlarla tamamlanması B.Kleçkovski qaydasına tabedir: 

Elektronlar  yarımsəviyyələri  n+l-in  qiymətlərinin  artması 

ardıcıllığı  ilə  tamamlayır.  Đki  yarımsəviyyə  üçün    n+l

 

eyni  qiy-

mətlər alarsa, elektronlar əvvəlcə n-in qiyməti kiçik olan yarım-

səviyyəyə daxil olur. 

Beləliklə, yarımsəviyyələri onların enerjisinin artması sırası 

ilə düzsək aşağıdakı sıranı alarıq: 

 

Yarımsəviyyə:  1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 

≈

3d < 4p < 5s 

≈

 4d < 5p < 6s 

 n+l

n

:       1      2      3      3       4      4       5      5       5        6       6     6    

                          

≈

 4f 

≈

5d < 6p < 7s  və s. 

                               7      7   

   7      7 

ns,  (n-1)d

  və  (n-2)f  yarımsəviyyələri  enerji  baxımından  bir-

birindən az fərqlənirlər. 

Pauli prinsipi. 

Atom orbitalının elektron tutumu Pauli prin-

sipi  ilə  müəyyən  olunur.  Bu  prinsipdə  deyilir:  Atomda  kvant 

ədədlərinin dördü də eyni olan iki elektron tapmaq qeyri-müm-

kündür 

Bu prinsipdən çıxan nəticəyə görə bir orbitalda spinləri 

bir-birinə  əks  (antiparalel)  olmaqla 

(

↑↓

)  maksimum  iki 

elektron  ola  bilər. 

Bu  baxımdan  yarımsəviyyələrin  elektron 

tutumu  aşağıdakı kimi olacaqdır: 

            

 

     

 

 

33

 

 

 

 

 

 

↑↓ 

↑  ↑  ↑ 

   

Yarımsəviyyə:                   s     p     d      f 

                

 Elektron tutumu:               2     6    10    14 

 

Pauli  prinsipini  nəzərə  almaqla  kvant  ədədlərinin  qarşılıqlı 

əlaqəsindən doğan nəticələr  cəd. 1.1-də verilmişdir 

 Cədvəldən  göründüyi  kimi  enerji  səviyyələrində  yerləşən 

elektronların maksimum sayını N = 2n

2

 

formulu ilə ifadə etmək 

olar. Burada n-baş kvant ədədinin qiymətini göstərir.  

Hund  qaydası. 

Yarımsəviyyələrin  elektronlarla  tamamlan-

ması Hund qaydasına tabedir. Bu qaydanı aşağıdaki kimi ifadə 

etmək olar: 

Elektronlar  yarımsəviyyə  daxilində  elə  paylanırlar  ki,  onların 

spin kvant ədədlərinin cəmi maksimum olsun. 

                                             

             

Azot atomu misalında bu qaydanı izah edək. Azotun xarici 

elektron təbəqəsinin p-yarımsəviyyəsində olan üç elektronu aşa-

ğıdakı kimi paylaya bilərik :   

                                

                                                  

Σ

m

s

 = ±½ ;   2.          .           Σ

m

s

 = ±1½       

    1.                           

                   

             

                                                        

Hund  qaydası  birinci  düzülüşü  inkar  edir.  Çünki  bir  orbi-

talda  iki  elektronun  olması  onlar  arsındakı  dəfetmə  qüvvəsinin 

hesabına sistemin potensial enerjisini artırmış olur. Odur ki, or-

bitalların  sayı  imkan  verərsə  hər  orbitalda  bir  elektronun  yer-

ləşməsi energetik

 cəhətdən daha əlverişli hesab olunur. 

Elektronların  nüvə  ətrafında  müəyyən  qruplaşmalar  şəklin-

də həndəsi düzülüşü elektronların korelyasiyası adlanır. Bu qay-

daya  görə  istər  atom,  istərsə  də  molekulyar  sistemlərdə  eyni 

spinli  elektronlar  bir-birindən  mümkün  qədər  uzaq,  müxtəlif 

spinli elektronlar isə bir-birinə yaxın yerləşməyə cəhd göstərir-

lər ki, bu da nəticə etibarı ilə elektronların nüvə ətrafında müəy-

yən həndəsi qruplaşmasına səbəb olur.

 Məsələn, Neonun xarici 

↑ 

        2p   

 

 

  2p

 

 

34

elektron təbəqəsində  yerləşən səkkiz elektronun  (2s

2

2p

6

) korel-

yasiyası nəticəsində bu elektronlar nüvə ətrafında dörd cüt elek-

tron şəklində tetraedrik düzülüşə malik olurlar.

   

 

Qeyd  etmək  lazımdır  ki,  elektronların  korelyasiyasından 

doğan  atom  orbitallarının  belə  düzgün  həndəsi  qruplaşmasını 

ancaq  atom  orbitallarının  hibridləşməsi  əsasında  təsvir  etmək 

olar.  Atom  orbitallarının  hibridləşməsini  molekulyar  sistemlərə 

aid etməklə onların stereokimyası haqqında qiymətli nəzəri mə-

lumatlar əldə etmək olar.        

 

                 

 

Cədvəl 1.1.  Atomum enerji və yarımenerji səviyyələrində 

yerləşən elektronların maksimum sayı

 

 

   

   

 E

ne

rj

i  

   

   

sə

vi

yy

əs

i 

   

   

Y

ar

ım

en

er

ji 

   

   

sə

vi

yy

əs

i 

  

 

     m-in

  

     aldığı 

 qiymətlər 

  

Orbitalların  

      sayı 

                   

 

Elektronların                  

maksimum sayı 

 Y

ar

ım

 

 s

əv

iy

yə

də

 

Sə

vi

yy

əd

ə 

  Y

ar

ım

 

  s

əv

iy

yə

də

 

 S

əv

iy

yə

də

 

 

 

K(n=1) 

 

L(n=2) 

 

 

M(n=3) 

 

 

 

N(n=4) 

 

  

1s(l=0) 

 

2s(l=0) 

2p(l=1) 

 

3s(l=0) 

3p(l=1) 

3d(l=2) 

 

4s(l=0) 

4p(l=1) 

4d(l=2) 

4f(l=3) 

 

 

     

        

          

0 

 

0 

-1; 0; +1 

 

0 

-1 ;  0; +1 

-2; -1; 0; +1;+2 

 

0 

-1;  0; +1 

-2; -1; 0; +1;+2 

-3; -2; -1; 0; 

+1; +2; +3 

 

 

 

1 

 

1 

3       

 

1 

3 

5 

 

1 

3 

5   

 

7 

 

 

    1 

  

   

    4 

 

 

     9    

  

 

 

 

 

   16      

      

 

 

2 

 

2 

6 

 

2 

6 

10 

 

2 

6 

10 

 

14 

 

   

    2(2.1

2

) 

  

  

8(2.2

2

) 

 

  

   18 

  (2.3

2

) 

         

       

         32 

       (2.4

2

)     

 

 

   

    

       

 

35

       0         0         -1    0     +1 

1s      2s               2p               3s 

1s      2s             2p 

       0        0       -1     0     +1 

       0         0         -1    0     +1     0 

Atomların elektron quruluşu (konfiqurasiyası).

 Elektron-

ların  təbəqələr,  yarımtəbəqələr  və  orbitallar  üzrə  paylanma  ya-

zılışı  elektron  quruluşu  adlanır.  Elementlərın  elektron  quruluşu 

sxematik olaraq kvant qəfəsləri və ya elektron formulu şəklində 

göstərilə bilər. Birinci hal dörd, ikinci hal isə iki kvant ədədi ilə 

xarakterizə olunur.  Misallar göstərək:  

 

  a

) kvant qəfəsləri səklində:                b) elektron formulu     

                                                                  şəklində:                                     

        

 

   N  

↑↓ ↑↓

    

↑

   

↑

   

↑

                                 

1s

2

 2s

2

2p

3

                            

   

1s       2s              2p 

 

 

  

O    

↑↓

 

↑↓

  

↑↓

  

↑

   

↑

                                 

1s

2 

2s

2

2p

4

 

        

   

  

  Na  

↑↓

   

↑↓

  

↑↓

 

↑↓ ↑↓

   

↑

                     1s

2 

2

 

s

2

2p

6

3s

1

              

 

           

 

Elektron formulunda hərfi işarələr yarımsəviyyələri, onların 

qarşısında duran rəqəmlər baş kvant ədədin qiymətini, hərfi işa-

rələrin  üzərindəki  rəqəmlər  isə  həmin  yarımsəviyyədəki  elek-

tronların sayını göstərir. 

 

 

1.5. DÖVRĐ QANUN VƏ ELEMENTLƏRĐN DÖVRĐ SĐSTEMĐ 

 

Dövri qanun.

 Dövri qanun 1869-cu ildə D.Đ.Mendeleyev tə-

rəfindən  kəşf  edilmişdir.  O,  dövri  qanuna  aşağıdaki  tərifi 

vermişdir: 

Bəsit  maddələrin  və  eləcə  də  elementlərin  birləşmələrinin 

forma və xassələri atom çəkilərindən dövri surətdə asılıdır. 

 

36

Atomun elektron quruluşu onun elektronlarının sayı ilə mü-

əyyən  olunur.  Elektronların  sayını  müəyyən  edən  parametr  isə 

nüvənin  yüküdür.  Odur  ki,  nüvənin  yükü  atomun  quruluşunu, 

atomun  quruluşu  isə  onun  xassələrini  müəyyən  edir. 

Bununla 

əlaqədar dövri qanun müasir şəkildə aşağıdakı kimi ifadə olunur. 

Elementlərin xassələri, eləcə də onların birləşmələrinin for-

ma  və  xassələri  atom  nüvələrinin  yükündən  dövri  surətdə  ası-

lıdır. 

Dövri qanunun qrafiki ifadəsi dövri sistem adlanır. Hazırda 

dövri sistemin müxtəlif variantları mövcuddur. Bunlar içərisində 

ən çox tətbiq olunanı dövri sistemin qısa variantıdır. 

Dövri  sistem  və  atomların  elektron  quruluşu.

 Atomların 

elektron quruluşu ilə elementlərin dövri sistemi arasında çox bö-

yük uzvi bağlılıq vardır. Dövri sistemin quruluşu məhz element-

lərin  elektron  quruluşunun  qanunauyğun  ardıcıllığının  ifadəsini 

doğurur. Qeyd edək ki, nüvələrin yükünun artması ardıcıllığı ilə 

elementlərin elektron təbəqələrinin formalaşması Pauli prinsipi-

ni və Hund qaydasını gözləməklə minimum enerji prinsipi əsa-

sında baş verir. 

Birnci dövr

 nüvəsinin yükü (Z) uyğun olaraq +1 və +2 olan 

hidrogen  və  heliumdan  ibarətdir.  Deməli,  hidrogenin  bir,  heli-

umun  isə  iki  elektronu  vardır.  Bu  elektronlar  minimum  enerji 

prinsipinə  görə  L(n  =  1;  1s)-təbəqəsinin  1s-yarımsəviyyəsində 

olmalıdır: 

         

                          H –1s

1

;

       He –1s

2

 

                  Z :   +1                +2 

 

Göründüyü kimi, hər iki element s-elektronlarının hesabına 

formalaşır.  Odur  ki,  onları  s-elementləri  adlandırırlar.  Helium 

atomunda  K-təbəqəsinin  tamamlanması  başa  çatır.  Onun  elek-

tron quruluşunu (1s

2

) [He] səklində göstərək. Atom orbitalını so-

nuncu tamamlayan elektron formalaşdırıcı  elektron adlanır. 

 

37

Đkinci dövr

 nüvəsinin  yükü +3-dən +10-a qədər olan səkkiz 

elementdən ibarətdir. Bu dövr elementləri 2-ci elektron təbəqə-

sinin (n =2; 1s 2p)  hesabına formalaşır: 

   

  Li-[He] 2s

1

;  Be-[He] 2s

2

;  

B-[He] 2s

2

2p

1

; 

 C-[He] 2s 

2

2p

2

 ;   

Z:  +3                 +4                  +5                      +6                

         

            N-[He] 2s

2

2p

3

; O-[He] 2s

2

2p

4

; F-[He] 2s

2

2p

5

; Ne-[He] 2s

2

 2p

6

  

 

   Z:  +7                       + 8                      + 9                    + 10   

      

Li və Be s-elektronlarının hesabına formalaşdığından s-ele-

mentlərinə,  qalan  altı  element  isə  p-elektronlarının  hesabına 

meydana çıxdıqlarından p-elementlərinə aiddirlər. Heliumda 2p-

yarımsəyiyyəsi  tamamlanmış  olur.  Onun  elektron  quruluşunu 

([He]-2s

2

2p

6 

)

  

[Ne] kımi qəbul edək. 

Üçüncü dövr 

3-cü elektron təbəqəsinin (M; n=3; 3s 3p 3d) 

3s

  və  3p-yarımsəviyyələrinin  hesabına  formalaşır.  3s-yarımsə-

viyyəsinin formalaşmasından iki s-elementi (Na, Mq), 3p-yarım-

səviyyəsinin formalaşmasından isə altı p-elementi (Al, Si, P, S, 

Cl, Ar) əmələ gəlir. 3p-səviyyəsinin tamamlanması ilə meydana 

cıxan arqonun quruluşunu ([Ne]3s

2

3p

6 

) [Ar]-lə işarə edək. Növ-

bəti  elektronlar  3d-yarımsəviyyəsinə  deyil,  ona  nisbətən 

energetik  baxımdan  daha  əlverişli  olan  4s-yarımsəviyyəsinə 

daxil olurlar (bax.1.4. Kleçkovski qaydası: 3d = 3 + 2 = 5; 4s = 

4  +  0  =  4)  ). 

Bunun  nəticəsi  olaraq  dördüncü  dövr  4s-

yarımsəviyyənin  formalaşması  ilə  başlayır  və  nəticədə  iki  s-

elementi  (K,  Ca)  meydana  çıxır.  Bundan  sonra  elektronlar  3d-

yarımsəviyyəsini  formalaşdırırlar.  Nəticədə  Sc-dan  Zn-ə  qədər 

olan on element  meydana çıxır: 

 

  

   Sk–[Ar]3d

1

4s

2

;   Ti–[Ar]3d 

2

4s

2

; 

 V–[Ar] 3d 

3 

4s

2

;  Cr–[Ar] 3d

5 

4s

1

;  

     

     Mn–[Ar]3d

5

4s

2

;  

Fe–[Ar] 3d

6

4s

2

; 

Co–[Ar] 3d

7

4s

2

 ;  Ni–[Ar]3d

8

4s

2

;

               

            

Cu–[Ar]3d

10

4s 

1

;

 Zn–[Ar] 3d

10

4s

2

 

 

38

Bu  elementləri  formalaşdıran  elektronlar  d-elektronları  ol-

duğundan onlar d-keçid elementləri  adlanırlar. 

Beləliklə, 4-cü dövr 3d,  4s və 4p-yarımsəviyyələrin forma-

laşmasından  (3d

10

4s

2

4p

6

) 

əmələ  gələn  18  elementdən  ibarətdir. 

Bu  dövr  Kr-da  4p-səviyyəsinin  tamamlanması  ilə  başa  çatır. 

Onun elektron quruluşunu ([Ar] 3d

10

4s

2

4p

6

) [Kr] kimi ifadə edək. 

Beşinci  dövr   

dördüncü dövrə oxşar qurulmuşdur. Bu dövr 

s-elementi olan Rb-la:[Kr]4s

1

 başlayıb p-elementi olan ksenon-

la: [Kr]4d 

10

5s

2

5p

6

 (bu quruluşu da [Xe] kimi göstərək) qurtar-

maqla  yanaşı,  Y-dan  başlayıb  Cd-da  qurtaran  on  d-keçid  ele-

mentini  özündə  birləşdirir.  Beləliklə,  beşinci  dövr  də  18  ele-

mentdən ibarətdir. 

Altıncı dövr də

  beşinci dövrə oxşar olaraq  6s-yarımsəviy-

yəsi formalaşdıqdan sonra (Cs, Ba), novbəti elektron 5d-yarım-

səviyyəsinə  daxil  olaraq  La  elementini  (…5d

1

6s

2

)  meydana 

çıxarır.  Lakin  bundan    sonra  elektronlar  enerji  baxımdan  daha 

əlverişli 

olan 

4f

-yarımsəviyyəsini 

formalaşdıraraq 

Ce[Xe]4f

2

5d

0

6s

2

-dan başlayıb Lu[Xe]4f 

14

5d

10

6s

2

6p

6

-da qurtaran 

lantanoidlər

  adlanan  14  elementi  əmələ  gətirir.  Bu  elementlər   

f-

elektronlarının hesabına əmələ gəldiyindən f- keçid elementləri  

adlanırlar. Sonra isə 5d-yarımsəviyyəsinin tamamlanması davam 

edir və 6p-yarımsəviyyəsinin formalaşması ilə başa çatır. Belə-

liklə, dövr iki s, on d, on dörd f və altı p-elementini özündə cəm-

ləşdirən 32 elementlə tamamlanmış olur.  

Dövr  Rn[Xe]4f 

14

5d

10

6s

2

6p

6

-la  qurtarır.  Bu  quruluşu  isə 

[Xe]şəklində göstərək. 

Yeddinci dövr 

altıncı dövrə oxşar olaraq başlayır və davam 

edir,  lakin  tamamlanması  sona  çatmır.  Bu  dövr  iki  s  (Fr,  Ra), 

Th-dan başlayıb Lr-də qurtaran aktinoidlər adlanan on dörd f və 

yeddi d-keçid elementləri: Ac (89), Rezerfordium (104), Dubni-

um  (105),  Sborqium  (106),  Borium  (107),  Xassium  (108), 

Meytnerium  (109)  elementlərindən  təşkil  olunmuşdur.  Hal-

hazıra kimi 109 elementin adı məlumdur. 

Dövri  sistemdə bir sıra d-elementlərinin ns və (n-1)d-yarım-

səviyyələrinin elektron quruluşunda ümumi qanunauyğunluqlar-

 

39

dan “kənara çıxmaya” rast gəlinir (cəd. 1.2). Bunlara  Cr..3d

5

4s

1

, 

Mo...4d

5

5s

1

, 

Pd…4d

10

5s

0

, 

Cu…3d

10

4s

1

, 

Aq…4d

10

5s

1

,

 

Au..5d

10

6s

1 

və  digər  elementlər  daxildir.  Bu  elementlərdə  ns-

səviyyəsindən  bir  elektronun,  Pd-də  isə  iki  elektronun  (n-1)d-

səviyyəsinə keçməsi bu səviyyənin elektron konfiqurasiyasını d

5

 

və ya d

10

-

a  çevirməklə onun davamlılığını təmin etməkdən iba-

rətdir. Qeyd egək kı, yarımsəviyyələr özünün maksimum elektron 

tutumuna  və  ya  bu  tutumun  yarısına  malik  olduqda  energetik 

cəhətdən daha davamlı olurlar.

  Nb-un …4d

4

5s

1

 

quruluşa malik 

olması 4d və 5s-yarımsəviyyələrin enerjlərinin yaxın olması ilə 

əlaqədar elektronların bu orbitallarda tək-tək yerləşməsinin daha 

əlverişliyi ilə əlaqədardır. Bu cür hallara lantanoidlərdə də (Gd 

4f

7

5d

1

6s

2

;

  Lu…4f

14

5d

1

6s

2

)  rast  gəlinir.  Gd-da  bir  4f-elektronu-

nun 5d-yə keçməsi 4f-in davamlılığlnı artırmaqla (f

7

), 

Lu-də isə 

belə  keçmə  4f-i  tamamlamaqla  (f

14

)  əlaqədardır.  Aktinoidlərdə 

nüvənin yükünün artması nəticəsi olaraq 5f və 6d-yarımsəviyyə-

ləri enerji baxımından bir-birinə çox yaxın olduğundan bu orbi-

talların tamamlanmasında elə bil ki, “xüsusi növ” yarış baş verir.