Soru

Zorluk: OrtaPeriyodik Özellikler: Yarıçap ve İyonlaşma Enerjisi

Periyodik sistemin üçüncü periyodunda yer aldıkları bilinen baş grup elementleri olan XX, YY ve ZZ için ilk dört iyonlaşma enerjisi (IEIE) değerleri kJ/molkJ/mol cinsinden tabloda verilmiştir.

ElementIE1IE_1IE2IE_2IE3IE_3IE4IE_4
XX496456269109540
YY7381450773010540
ZZ5781817274511580

Buna göre; XX, YY ve ZZ elementleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Temel hâl elektron dizilimlerinde en yüksek baş kuantum sayıları arasındaki ilişki Z>Y>XZ > Y > X şeklindedir.
  2. B
    YY'nin birinci iyonlaşma enerjisinin ZZ'den büyük olmasının temel nedeni, YY atomunun yarıçapının ZZ atomunun yarıçapından daha büyük olmasıdır.
  3. Aynı koşullarda metalik aktifliği en fazla olan element XX, atom yarıçapı en küçük olan element ise ZZ'dir.Cevap
  4. D
    XX elementinin +1+1 yüklü iyonu ile YY elementinin +2+2 yüklü iyonu izoelektronik olup, bu iyonlardan bir elektron koparmak için gereken enerji X+X^+ iyonunda daha fazladır.
  5. E
    ZZ elementinin toprak alkali metal grubunda yer aldığı bilinmektedir ve de��erlik elektron sayısı 33'tür.

Cevap

Aynı koşullarda metalik aktifliği en fazla olan elementin X, atom yarıçapı en küçük olan elementin ise Z olduğunu belirten ifade doğrudur.
Metalik aktifliği en fazla olan elementin X, atom yarıçapı en küçük olan elementin ise Z olduğunu ifade eden seçenek doğrudur. Üçüncü periyotta soldan sağa doğru gidildikçe etkin çekirdek yükü artar ve atom yarıçapı küçülür; bu sebeple 3A grubundaki Z'nin çapı en küçüktür. Metalik aktiflik ise elektron verme kolaylığı ile ilişkili olup çapın en büyük olduğu 1A grubundaki X elementinde en yüksektir.

Adım Adım Çözüm

1
Tablodaki ardışık iyonlaşma enerjisi artış oranları incelenerek elementlerin grup numaraları belirlenir.
X için IE2/IE1 oranı (~9.2) 3.5'ten büyük olduğundan 1A grubundadır. Y için IE3/IE2 oranı (~5.3) 3.5'ten büyük olduğundan 2A grubundadır. Z için IE4/IE3 oranı (~4.2) 3.5'ten büyük olduğundan 3A grubundadır.
Bir atomun elektron dizilimi soygaz kararlılığına ulaştıktan sonra elektron koparmak için gereken enerji çok büyük oranda artar.
2
Elementlerin aynı periyotta (3. periyot) yer aldıkları bilgisi kullan��larak periyodik sistemdeki yatay konumları karşılaştırılır.
Aynı periyotta soldan sağa doğru elementlerin sıralaması X (1A) - Y (2A) - Z (3A) şeklindedir.
Grup numaralarına göre elementlerin soldan sağa dizilimini ve proton sayılarını karşılaştırmak için bu adım gereklidir.
3
Periyodik özelliklerin değişim eğilimleri (metalik aktiflik ve atom yarıçapı) uygulanarak seçeneklerdeki bilgiler doğrulanır.
Aynı periyotta soldan sağa gidildikçe çekirdek yükü arttığından atom yarıçapı küçülür; bu nedenle yarıçapı en küçük olan Z'dir. Metalik aktiflik sola doğru arttığından elektron verme eğilimi en yüksek olan 1A grubundaki X'tir.
Yarıçap ve metalik aktiflik trendlerini periyodik tablo konumlarına göre analiz etmek doğru cevaba ulaşmayı sağlar.

Anahtar Kavram

İyonlaşma enerjisi tablolarından grup ve değerlik elektron sayısı bulma, küresel simetri sapmaları (2A > 3A) ve periyodik özelliklerin (yarıçap, metalik aktiflik) aynı periyottaki değişimleri.
Bu soruyu puanla