Examkin

Question

Difficulty: Hard��yonların Elektron Dizilimleri

Temel haldeki Mn (Z=25)\text{Mn } (Z = 25), Cu (Z=29)\text{Cu } (Z = 29) ve Se (Z=34)\text{Se } (Z = 34) atomlarından sırasıyla Mn2+\text{Mn}^{2+}, Cu+\text{Cu}^{+} ve Se2−\text{Se}^{2-} iyonları elde ediliyor.

Bu iyonlarla ilgili;

I. Mn2+\text{Mn}^{2+} iyonunun temel hal elektron diziliminde yarı dolu orbital sayısı 55'tir.
II. Cu+\text{Cu}^{+} iyonunun temel hal elektron diziliminde spin kuantum sayısı ms=+12m_s = +\frac{1}{2} olan elektron sayısı 1414'tür.
III. Se2−\text{Se}^{2-} iyonunun en yüksek enerjili orbitalindeki bir elektronun açısal momentum kuantum sayısı (ll) 22'dir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. I ve IIAnswer
  3. C
    I ve III
  4. D
    II ve III
  5. E
    I, II ve III

Answer

Birinci ve ikinci ifadeleri içeren seçenek doğrudur.
Mangan katyonunda elektronlar en dış kabuk olan 4s orbitalinden koparıldığında [Ar]3d5[Ar] 3d^5 dizilimi kalır ve bu da 5 yarı dolu d orbitali anlamına gelir. Bakır katyonu oluşturulurken elektron 4s orbitalinden kopar ve tam dolu orbitallerden oluşan [Ar]3d10[Ar] 3d^{10} dizilimi elde edilir. Tüm elektronlar eşleştiği için elektronların tam yarısı (14 elektron) spin yönü yukarı (ms = +1/2) olan elektronlardır. Bu iki durum doğru kabul edildiğinde I ve II ifadelerini içeren seçenek doğru cevaptır.

Step-by-Step Solution

1
Mn2+ iyonunun temel hal elektron dizilimini yazarak yarı dolu orbital sayısını bulmak
Mn (Z=25) atomunun temel hal elektron dizilimi [Ar]4s23d5[Ar] 4s^2 3d^5 şeklindedir. Katyon oluşturulurken elektronlar öncelikle baş kuantum sayısı en büyük olan en dış kabuktan yani 4s4s orbitalinden koparılır. 2 elektron koptuğunda Mn2+\text{Mn}^{2+} iyonunun elektron dizilimi [Ar]3d5[Ar] 3d^5 olur. 3d3d alt kabuğundaki 5 orbitalin her birinde Hund kuralı gereği paralel spinli birer elektron bulunur. Bu nedenle yarı dolu orbital sayısı 55'tir (I. öncül doğrudur).
Geçiş metallerinin katyon elektron dizilimini yazarken elektronların d orbitalinden önce s orbitalinden koparılması kuralını uygulamak gerekir.
2
Cu+ iyonunun temel hal elektron dizilimini yazıp ms = +1/2 değerine sahip elektron sayısını hesaplamak
Cu (Z=29) atomunun temel hal elektron dizilimi küresel simetri kararlılığından dolayı [Ar]4s13d10[Ar] 4s^1 3d^{10} şeklindedir. Cu+\text{Cu}^{+} iyonu oluşurken en dıştaki 4s14s^1 orbitalindeki 1 elektron kopar. Böylece Cu+\text{Cu}^{+} iyonunun temel hal elektron dizilimi [Ar]3d10[Ar] 3d^{10} (1s22s22p63s23p63d101s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10}) halini alır. Toplam 28 elektronun tamamı tam dolu orbitallerdedir. Pauli ilkesine göre tam dolu her orbitaldeki iki elektrondan birinin spin kuantum sayısı ms=+12m_s = +\frac{1}{2}, diğerinin ms=−12m_s = -\frac{1}{2}'dir. Dolayısıyla elektronların tam yarısı olan 1414 elektronun ms=+12m_s = +\frac{1}{2}'dir (II. öncül doğrudur).
Bakır atomunun istisnai temel hal elektron dizilimini göz önünde bulundurarak katyon dizilimini doğru yazmak ve spin kuantum sayısı dağılımını analiz etmek gerekir.
3
Se2- iyonunun en yüksek enerjili orbitalini ve bu orbitalin açısal momentum kuantum sayısını belirlemek
Se (Z=34) atomunun temel hal elektron dizilimi [Ar]4s23d104p4[Ar] 4s^2 3d^{10} 4p^4 şeklindedir. Se2−\text{Se}^{2-} iyonu oluşurken alınan 2 elektron en dıştaki 4p4p orbitaline yerleşir ve dizilim [Ar]4s23d104p6[Ar] 4s^2 3d^{10} 4p^6 olur. Aufbau prensibine göre bu dizilimdeki en yüksek enerjili orbital 4p4p orbitalidir. pp orbitalleri için açısal momentum kuantum sayısı l=1l = 1'dir. Bu nedenle l=2l = 2 (dd orbitali) ifadesi yanlıştır (III. öncül yanlıştır).
Anyonlarda elektron ekleme sırasını ve orbital enerji sıralaması ile kuantum sayıları arasındaki ilişkiyi analiz etmek gerekir.

Key Concept

Katyonların elektron dizilimi yazılırken elektronların öncelikle en dış kabuktan (baş kuantum sayısı en büyük olan orbitalden) koparılması kuralı ve kuantum sayılarının tespiti.
Rate this question

Topics

��yonların Elektron Dizilimleri

More questions from this topic