Modern Atom Teorisi

62 soru

Soru 61Soru

Aşağıda verilen geçiş metali bileşikleri ile bu bileşiklerde yer alan merkez metal atomlarının yükseltgenme basamaklarını doğru bir şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Öğeler

MnO2\text{MnO}_2 bileşiğindeki mangan (25Mn_{25}\text{Mn})
K2CrO4\text{K}_2\text{CrO}_4 bileşiğindeki krom (24Cr_{24}\text{Cr})
Cu2S\text{Cu}_2\text{S} bileşiğindeki bakır (29Cu_{29}\text{Cu})
Fe(NO3)3\text{Fe}(\text{NO}_3)_3 bileşiğindeki demir (26Fe_{26}\text{Fe})

Eşleşmeler

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

MnO2\text{MnO}_2 bileşiğindeki mangan +4+4, K2CrO4\text{K}_2\text{CrO}_4 bileşiğindeki krom +6+6, Cu2S\text{Cu}_2\text{S} bileşiğindeki bakır +1+1 ve Fe(NO3)3\text{Fe}(\text{NO}_3)_3 bileşiğindeki demir +3+3 yükseltgenme basamağına sahiptir.
Bileşiklerdeki elementlerin bilinen sabit yükseltgenme basamakları (alkali metaller için +1+1, oksijen için genelde 2-2, nitrat kökü için 1-1 ve sülfür için 2-2) kullanılarak toplam yükün sıfıra eşitlenmesiyle merkez metal atomlarının yükseltgenme basamakları doğru eşleştirilmiştir.

Adım Adım Çözüm

1
MnO2\text{MnO}_2 bileşiğindeki manganın yükseltgenme basamağını hesaplamak için oksijenin 2-2 değerlik aldığı kabul edilerek denklem kurulur.
Mn+2(2)=0Mn=+4\text{Mn} + 2(-2) = 0 \Rightarrow \text{Mn} = +4 bulunur.
Nötr bileşiklerin toplam yükü sıfıra eşittir.
2
K2CrO4\text{K}_2\text{CrO}_4 bileşiğindeki kromun yükseltgenme basamağını bulmak amacıyla potasyum için +1+1 ve oksijen için 2-2 değerleri denklemde yerine yazılır.
2(+1)+Cr+4(2)=0Cr=+62(+1) + \text{Cr} + 4(-2) = 0 \Rightarrow \text{Cr} = +6 bulunur.
1A grubu metalleri bileşiklerinde her zaman +1+1 yükseltgenme basamağına sahiptir.
3
Cu2S\text{Cu}_2\text{S} bileşiğindeki bakırın yükseltgenme basamağını bulmak amacıyla kükürdün metallerle yaptığı ikili bileşiklerde 2-2 değerlik aldığı göz önüne alınarak denklem kurulur.
2(Cu)+(2)=0Cu=+12(\text{Cu}) + (-2) = 0 \Rightarrow \text{Cu} = +1 bulunur.
Bakır değişken yükseltgenme basamağı alabilen bir geçiş metalidir; bu bileşikte kükürdün yükünü dengelemektedir.
4
Fe(NO3)3\text{Fe}(\text{NO}_3)_3 bileşiğindeki demirin değerliğini bulmak için çok atomlu bir iyon olan nitratın (NO3\text{NO}_3^-) yükünün 1-1 olduğu kullanılır.
Fe+3(1)=0Fe=+3\text{Fe} + 3(-1) = 0 \Rightarrow \text{Fe} = +3 bulunur.
Katyonların ve anyonların toplam yükü sıfır olmalıdır.

Anahtar Kavram

Geçiş metallerinin nötr bileşiklerindeki yükseltgenme basamaklarının hesaplanması.
Soru 62Soru

Bir atomdan katyon oluşurken elektronlar öncelikle baş kuantum sayısı (nn) en büyük olan en dış katmandaki orbitallerden kopar.

Buna göre, temel haldeki elektron dizilimi [Ar]3d9[Ar] 3d^9 şeklinde olan X2+\text{X}^{2+} iyonunun nötr haldeki X\text{X} atomu ve bu atomun orbitallerindeki elektronların kuantum sayıları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: En yüksek enerjili orbitalinde bulunan bir elektronun kuantum sayıları n=3,l=2,ml=+1n = 3, l = 2, m_l = +1 ve ms=1/2m_s = -1/2 olabilir.

Cevap

En yüksek enerjili orbitalinde bulunan bir elektronun kuantum sayıları n=3,l=2,ml=+1n = 3, l = 2, m_l = +1 ve ms=1/2m_s = -1/2 olabilir.
Doğru ifade, en yüksek enerjili orbitaldeki bir elektronun kuantum sayılarının n=3,l=2,ml=+1n = 3, l = 2, m_l = +1 ve ms=1/2m_s = -1/2 olabileceğini belirten ifadedir. Nötr bakır (29Cu_{29}\text{Cu}) atomunun temel hal elektron dizilimi [Ar]4s13d10[Ar] 4s^1 3d^{10} şeklindedir. Madelung-Klechkowski kuralına göre 3d3d orbitalinin n+ln+l değeri (3+2=53+2=5), 4s4s orbitalinin n+ln+l değerinden (4+0=44+0=4) büyük olduğu için en yüksek enerjili orbital 3d3d'dir. dd orbitalleri için l=2l=2 olup, mlm_l değeri 2,1,0,+1,+2-2, -1, 0, +1, +2 değerlerinden birini ve msm_s değeri +1/2+1/2 veya 1/2-1/2 değerini alabilir.

Adım Adım Çözüm

1
X2+\text{X}^{2+} iyonunun elektron diziliminden yararlanarak nötr X\text{X} atomunun kimliğini ve elektron dizilimini belirlemek.
X2+\text{X}^{2+} iyonunun elektron dizilimi [Ar]3d9[Ar] 3d^9 olduğuna göre elektron sayısı 18+9=2718 + 9 = 27'dir. Nötr atomun elektron sayısı ve proton sayısı 27+2=2927 + 2 = 29'dur. Bu element bakırdır (29Cu_{29}\text{Cu}). Bakır elementinin temel hal elektron dizilimi, küresel simetri kararlılığı nedeniyle istisnai olarak [Ar]4s13d10[Ar] 4s^1 3d^{10} şeklindedir.
Kuantum sayıları ve orbital enerjilerini doğru yorumlayabilmek için öncelikle nötr atomun temel hal elektron dizilimini belirlemek gerekir.
2
Nötr X\text{X} atomundaki orbitallerin enerji düzeylerini karşılaştırarak en yüksek enerjili orbitali tespit etmek.
4s4s orbitali için n+l=4+0=4n+l = 4+0 = 4 iken, 3d3d orbitali için n+l=3+2=5n+l = 3+2 = 5'dir. Madelung-Klechkowski (Aufbau) kuralına göre n+ln+l değeri büyük olan orbitalin enerjisi daha yüksektir. Dolayısıyla en yüksek enerjili orbital 3d3d orbitalidir.
En yüksek enerjili orbitalin 4s4s değil 3d3d olduğunu belirlemek doğru kuantum sayıları kümesini seçebilmek için gereklidir.
3
3d3d orbitalindeki bir elektronun alabileceği kuantum sayılarını belirlemek ve seçenekleri analiz etmek.
3d3d orbitalindeki bir elektron için baş kuantum sayısı n=3n=3, açısal momentum kuantum sayısı l=2l=2'dir. Manyetik kuantum sayısı mlm_l, l-l ile +l+l arasındaki tam sayılar olan 2,1,0,+1,+2-2, -1, 0, +1, +2 değerlerini alabilir. Spin kuantum sayısı msm_s ise +1/2+1/2 veya 1/2-1/2 olabilir. Bu kurallara uyan kuantum sayısı seti n=3,l=2,ml=+1,ms=1/2n = 3, l = 2, m_l = +1, m_s = -1/2 şeklindedir.
Kuantum sayılarının sınırlarını ve kurallarını doğru uygulayarak doğru seçeneğe ulaşmak.

Anahtar Kavram

Madelung-Klechkowski (Aufbau) İlkesine Göre Orbital Enerjilerinin Karşılaştırılması ve Kuantum Sayısı Sınırları
Tahmini Süre:2m 0s
ÖncekiSayfa 4 / 4
Modern Atom Teorisi Alıştırma Soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) — Sayfa 4 | Examkin