Auger Elektron Spektroskopisi’nin temelinde atomların iyonizasyonu yer alır. İyonize olmuş atomların yapısı ele alınmadan önce izole bir atomun veya atomların elektronik yapısını incelemek gerekir.
Deneysel gözlemlerle büyük ölçüde gelişen periyodik tabloda benzer özellikler gösteren elementler tablonun aynı sütununda birlikte yerleşirler. Bu benzerliklerinin temel nedenleri ne olabilir? Örneğin neden sodyum ve potasyumun her ikisi yumuşak ve reaktif metaldirler? Neden helyum ve neon reaktif olmayan gazlardır?
Atomlar tepkimeye girdiğinde, bu etkileşim elektronlar ile olur. Böylece yukarıdaki soruların cevabı atomlardaki elektronların davranışını anlamakta yatıyor. Bir atomdaki elektronların düzenlenişi atomun elektronik yapısı olarak adlandırılır. Bir atomun elektronik yapısı sadece bir atomun sahip olduğu elektronların sayısına işaret etmez aynı zamanda bu elektronların çekirdek etrafındaki dağılımlarına ve enerjilerine dair bilgi de verir.
Elektronlar da makroskopik dünyadan harhangi bir şeye benzer bir şekilde davranmaz. Elektronik yapısı hakkındaki bilgimiz yirminci yüzyıl biliminin en önemli gelişmelerinden biri olan kuantum teorisinin bir sonucudur.
Kuantum fiziğinin yardımıyla atomların elektronik yapısını şöyle özetleyebiliriz:
Aşağıdaki diyagram izole olmuş, çok elektronlu bir atomun sağ tarafta gösterilen orbitaller için değişik elektron enerji seviyelerinin enerjilerini göstermektedir.
Bu K,L,M,… kabukları 1,2,3,… gibi kuantum sayılarına sahiptiler.
Enerji ölçeğini biraz daha vakum seviyesine yakın olacak şekilde genişlettiğimizde yüksek seviyeleri arasındaki ayrım daha açık olmaktadır.
Yörüngesel açısal momentum kuantum sayısının sıfır olmayan (l>0) seviyeleri (p,d,f.. gibi) spin-yörünge yarılmasını gösterir. Bu yarılmanın şiddeti yandaki diyagramdan da belli olduğu gibi çok küçüktür. Bu nedenle bu seviyeler çift alt indisle gösterilir. Örneğin L2,3 hem L2 hem de L3 seviyelerini temsil eder.
Katıhal Elektronik Yapısı
Katıhalde atomların çekirdek seviyeleri az pertürbe olmuştur ve temel olarak ayrık, lokalize seviyeler olarak kalmışlardır. Değerlik orbitalleri uzaysal olarak delokalize enerji seviyelerinin ürettiği bandlar yakın atomlarla önemli ölçüde üst üste gelir. Katı için enerji seviye diyagramı vakum seviyesine yakın seviyelerin dışında izole atoma karşılık gelecek şekilde benzerlik gösterir.
Sonuç olarak, atomlarda elektronların nasıl yörüngelere veya kabuklara yerleştiği onların kimyasal ve fiziksel özelliklerini oldukça değiştirmektedir.
Gökhan Atmaca, MSc. twitter.com/kuarkatmaca | facebook.com/anadoluca
Kaynak:
http://wps.prenhall.com/esm_brown_chemistry_9/2/664/170213.cw/index.html
