Question

Difficulty: HardPeriyodik Özellikler: Yarıçap ve İyonlaşma Enerjisi

Temel hâl elektron dizilimleri veya periyodik sistemdeki konumları hakkında bilgiler verilen XX, YY ve ZZ elementlerinin oluşturduğu X+X^+, Y2+Y^{2+} ve Z3+Z^{3+} iyonlarının yarıçaplarını en büyükten en küçüğe doğru sıralayınız:

* XX elementinin temel hâl elektron dizilimindeki yarı dolu orbital sayısı 6'dır.
* YY elementi, 4. periyot 7B grubunda yer alan bir geçiş metalidir.
* ZZ elementinin +2+2 yüklü iyonunun elektron dizilimi 3d63d^6 orbitali ile sonlanmaktadır.

  1. 1X+X^+ iyonunun yarı��apı
  2. 2Y2+Y^{2+} iyonunun yarıçapı
  3. 3Z3+Z^{3+} iyonunun yarıçapı

Answer

İyon yarıçapları büyükten küçüğe doğru sırasıyla X+X^+, Y2+Y^{2+} ve Z3+Z^{3+} şeklindedir.
Verilen bilgilere göre X elementinin atom numarası 24 (Cr), Y elementinin 25 (Mn) ve Z elementinin 26'dır (Fe). Bu atomlardan sırasıyla X+, Y2+ ve Z3+ iyonları oluşturulduğunda, her üç iyonun da elektron sayısı 23 ve elektron dizilimi [Ar] 3d5 olur. Elektron sayıları ve elektron dizilimleri aynı olan izoelektronik taneciklerde, proton sayısı en büyük olan Z3+ iyonunun çekirdeği elektronları en güçlü çekeceğinden yarıçapı en küçüktür. Proton sayısı en küçük olan X+ iyonunun çekim gücü en az olacağından yarıçapı en büyüktür. Bu durumda yarıçap sıralaması X+ > Y2+ > Z3+ şeklindedir.

Step-by-Step Solution

1
XX, YY ve ZZ elementlerinin proton sayılarını ve temel hâl elektron dizilimlerini belirleme
XX (Z=24Z=24): [Ar]4s13d5[Ar] 4s^1 3d^5 (6 adet yarı dolu orbital içerir), YY (Z=25Z=25): [Ar]4s23d5[Ar] 4s^2 3d^5 (4. periyot 7B grubu), ZZ (Z=26Z=26): [Ar]4s23d6[Ar] 4s^2 3d^6 (Z2+Z^{2+} iyonu [Ar]3d6[Ar] 3d^6 ile sonlanır).
İyonların elektron sayılarını ve dizilimlerini bulmak için öncelikle nötr atomların temel hâl proton sayılarını doğru tespit etmek gerekir.
2
X+X^+, Y2+Y^{2+} ve Z3+Z^{3+} iyonlarının elektron sayılarını ve dizilimlerini belirleme
X+X^+ iyonu: [Ar]3d5[Ar] 3d^5 (23 elektron), Y2+Y^{2+} iyonu: [Ar]3d5[Ar] 3d^5 (23 elektron), Z3+Z^{3+} iyonu: [Ar]3d5[Ar] 3d^5 (23 elektron).
Katyonlar oluşurken elektronlar her zaman baş kuantum sayısı en büyük olan en dış katmandaki (4s4s) orbitallerden koparılır. Bu kurala göre her üç iyonun da izoelektronik olduğu görülür.
3
İzoelektronik iyonların yarıçaplarını karşılaştırma
İyon yarıçapları sıralaması: X+>Y2+>Z3+X^+ > Y^{2+} > Z^{3+}
Elektron sayıları ve dizilimleri aynı olan izoelektronik taneciklerde, proton say��sı (çekirdek yükü) arttıkça elektron başına düşen çekim kuvveti artar ve elektron bulutu büzüşerek yarıçapı küçültür. Proton sayıları Z(26)>Y(25)>X(24)Z (26) > Y (25) > X (24) olduğundan yarıçaplar ters orantılı olarak sıralanır.

Key Concept

İzoelektronik ge��iş metali katyonlarında elektron kopma sırası ve proton/elektron oranının yarıçapa etkisi
Rate this question