Soru Çözümü
- Orbital enerji sıralaması, Aufbau (n+l) kuralına göre yapılır. n+l değeri küçük olan orbitalin enerjisi daha düşüktür. Eğer n+l değerleri eşitse, n değeri küçük olan orbitalin enerjisi daha düşüktür.
- İlgili orbitallerin n+l değerlerini hesaplayalım:
- $3p$: $n=3, l=1 \implies n+l = 4$
- $4s$: $n=4, l=0 \implies n+l = 4$
- $3d$: $n=3, l=2 \implies n+l = 5$
- $4p$: $n=4, l=1 \implies n+l = 5$
- Bu değerlere göre, $n+l=4$ olan $3p$ ve $4s$ orbitallerinden $n$ değeri küçük olan $3p$ orbitalinin enerjisi $4s$'den düşüktür ($3p < 4s$).
- $n+l=5$ olan $3d$ ve $4p$ orbitallerinden $n$ değeri küçük olan $3d$ orbitalinin enerjisi $4p$'den düşüktür ($3d < 4p$).
- Genel sıralamada ise $n+l=4$ olan orbitaller, $n+l=5$ olan orbitallerden önce gelir. Bu durumda doğru sıralama $... < 3p < 4s < 3d < 4p$ olmalıdır.
- Soruda verilen sıralama $... < 3p < 3d < 4s < 4p$ şeklindedir. Burada $3d$ ve $4s$ orbitallerinin yerleri hatalıdır. $4s$ orbitali, $3d$ orbitalinden daha düşük enerjiye sahip olduğu için $3d$'den önce gelmelidir.
- Bu hatanın düzeltilmesi için $3d$ ve $4s$ orbitallerinin yerleri değiştirilmelidir.
- Doğru Seçenek D'dır.