Soru

Zorluk: OrtaKüresel Simetri ve Uyarılmış Hal

Atomların temel hal elektron dizilimleri, küresel simetri ve uyarılmış hal özellikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Cr2+\text{Cr}^{2+} iyonunun temel hal elektron dizilimi 1s22s22p63s23p64s23d21s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2 şeklindedir.
  2. B
    24Cr_{24}\text{Cr} atomunun temel hal elektron dizilimi 1s22s22p63s23p64s23d41s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^4 şeklindedir; 4s13d54s^1 3d^5 dizilimi ise uyarılmış bir hali temsil eder.
  3. 24Cr3+_{24}\text{Cr}^{3+} iyonunun temel hal elektron dizilimi 1s22s22p63s23p63d31s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^3 şeklindedir ve bu iyonun en dış katmanında (n=4n=4) elektron bulunmaz.Cevap
  4. D
    Aynı periyotta bulunan 15P_{15}\text{P} ve 16S_{16}\text{S} elementlerinin birinci iyonla��ma enerjileri arasındaki ilişki S>P\text{S} > \text{P} şeklindedir.
  5. E
    24Cr_{24}\text{Cr} atomunun temel hal elektron diziliminde en yüksek enerjili orbitalinin baş kuantum sayısı (nn) 44'tür.

Cevap

Chromium(3+) iyonunun temel hal elektron dizilimi 3d^3 ile sonlanır ve en dış katmanında yani dördüncü enerji düzeyinde elektron bulunmaz.
Doğru olan seçenekte açıklandığı üzere, Chromium(3+) iyonunun temel hal elektron dizilimi yazılırken elektronlar öncelikle en dıştaki 4s4s orbitalinden, sonrasında ise 3d3d orbitallerinden kopar. Böylece dördüncü katmanda elektron kalmaz ve dizilim 3d33d^3 ile sonlanır.

Adım Adım Çözüm

1
Nötr Chromium atomunun temel hal elektron dizilimini yazmak.
24Cr:1s22s22p63s23p64s13d5_{24}\text{Cr}: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 3d^5 şeklindedir.
Chromium atomu küresel simetri kararlılığı nedeniyle elektron dizilimini kendiliğinden 4s13d54s^1 3d^5 ile sonlandırır. Bu uyarılmış bir hal değildir.
2
Katyon oluşturmak için elektron koparma kurallarını uygulamak.
24Cr3+_{24}\text{Cr}^{3+} iyonu için en dıştaki 4s14s^1 orbitalinden 1 elektron, ardından 3d53d^5 orbitalinden 2 elektron koparılarak 1s22s22p63s23p63d31s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^3 dizilimine ulaşılır.
Geçiş metallerinden elektron kopar��lırken öncelikle baş kuantum sayısı en büyük olan (n=4n=4) en dış katmandaki orbitalden elektron eksilir.
3
Diğer seçeneklerin doğruluğunu küresel simetri ve iyonlaşma enerjisi kurallarına göre denetlemek.
Fosfor atomu küresel simetriden dolayı kükürtten daha yüksek iyonlaşma enerjisine sahiptir. En yüksek enerjili orbital 3d3d olup baş kuantum sayısı 3'tür.
Yarı dolu orbitallerin kararlılığı elektron koparmayı zorlaştırır ve Aufbau kuralına göre en son doldurulan orbital en yüksek enerjilidir.

Anahtar Kavram

Geçiş metallerinde küresel simetriye bağlı özel temel hal elektron dizilimleri ve katyonlardan elektron koparılma önceliği.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla