Soru

Zorluk: ZorPeriyodik Özellikler: Atom Yarıçapı

Periyodik sistemin baş gruplarında (A gruplarında) yer alan XX, YY ve ZZ elementleri hakkında aşağıdaki bilgiler verilmiştir:

* XX ve YY elementleri aynı periyotta olup, YY'nin atom yarıçapı XX'inkinden küçüktür.
* YY ve ZZ elementlerinin oluşturduğu Y1Y^{1-} ve Z1+Z^{1+} iyonları izoelektroniktir.
* ZZ'nin nötr atomunun katman sayısı XX'inkinden fazladır.

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

  1. A
    XX ve YY elementleri aynı periyotta olduğundan, çekirdek yükü daha fazla olan YY atomunun elektronları çekirdeğe daha uzak katmanlarda konumlanır ve atom yarıçapı XX'inkinden büyük olur.
  2. B
    YY atomu Y1Y^{1-} iyonuna dönüştüğünde elektron sayısı arttığı için çekirdeğin toplam çekim gücü azalır ve iyon yarıçapı büyür.
  3. C
    ZZ atomu Z1+Z^{1+} iyonuna dönüşürken elektron dizilimindeki en son katman yerine bir iç katmandan elektron eksildiği için iyon yarıçapı nötr atomunkinden daha büyük olur.
  4. İzoelektronik olan Y1Y^{1-} ve Z1+Z^{1+} iyonlarından, elektron başına düşen çekirdek çekim kuvveti daha az olan Y1Y^{1-} iyonunun yarıçapı daha büyüktür.Cevap
  5. E
    Katman sayısı en fazla olan nötr ZZ atomunun yarıçapı, katman sayısı daha az olan nötr XX ve YY atomlarının yarıçapından daha küçüktür.

Cevap

İzoelektronik olan Y1Y^{1-} ve Z1+Z^{1+} iyonlarından, elektron başına düşen çekirdek çekim kuvveti daha az olan Y1Y^{1-} iyonunun yarıçapı daha büyüktür.
İzoelektronik olan Y1Y^{1-} ve Z1+Z^{1+} iyonlarında elektron sayıları aynıdır. Ancak ZZ'nin proton sayısı YY'ninkinden daha fazla olduğu için Z1+Z^{1+} iyonunda elektron başına düşen çekim kuvveti daha fazladır. Bu nedenle Y1Y^{1-} iyonunun elektron bulutu daha az çekilir ve yarıçapı Z1+Z^{1+} iyonundan daha büyük olur.

Adım Adım Çözüm

1
XX ve YY elementlerinin periyodik sistemdeki konum ilişkisini belirleme.
YY'nin proton sayısı XX'inkinden büyüktür ve periyodik tabloda XX'in sağında yer alır.
Aynı periyottaki elementlerden atom yarıçapı küçük olanın çekirdek yükü (proton sayısı) daha büyüktür.
2
ZZ elementinin katman sayısını ve konumunu analiz etme.
ZZ elementi, XX ve YY'nin bulunduğu periyodun bir altındaki periyotta yer alır ve nötr atom yarıçapı en büyüktür.
ZZ'nin katman sayısı XX'inkinden fazla olduğuna göre periyot numarası daha büyüktür.
3
İzoelektronik Y1Y^{1-} ve Z1+Z^{1+} iyonlarının yarıçaplarını karşılaştırma.
Y1Y^{1-} iyonunun proton sayısı, Z1+Z^{1+} iyonunun proton sayısından daha az olduğundan çekirdek çekim kuvveti daha azdır ve yarıçapı daha büyüktür.
İzoelektronik taneciklerde elektron sayıları eşit olduğundan, çekirdek yükü (proton sayısı) küçük olan tanecikte elektron başına düşen çekim kuvveti daha az olur, bu da yarıçapın daha büyük olmasını sağlar.

Anahtar Kavram

İzoelektronik taneciklerde proton sayısının yarıçapa etkisi ve katyon/anyon oluşumunda elektron başına düşen çekim gücünün değişimi.
Bu soruyu puanla