Aşağıdaki taneciklerden hangisi n = 4, l = 1, m_s = +1/2 ve -1/2 değerine sahip elektron içerir?

, , ,
1

17655032614286149950357910184468
176550326142861499503579101844681920×3409 662 KB

  1. Aşağıdaki taneciklerden hangisi n = 4, l = 1, m_s = +1/2 ve -1/2 değerine sahip elektron içerir?

A) 17 Cl
B) 21 Sc
C) 25 Mn
D) 33 As
E) 35 Br

Genel özet: Görsel, kuantum sayıları ve elektron dizilimleriyle ilgili bir kimya çoktan seçmeli sorusu içeriyor; seçeneklerde Cl, Sc, Mn, As ve Br elementleri yer alıyor.

2

Doğru cevap: E) ₃₅Br

1. Soru metninin okunması

Resimdeki soru (düzelterek yazıyorum):

“Aşağıdaki taneciklerden hangisi n = 4 , l = 1 ,
m_s = +\dfrac{1}{2} ve -\dfrac{1}{2} değerine sahip elektron içerir?”

Seçenekler:

  • A) ^{17}\text{Cl}
  • B) ^{21}\text{Sc}
  • C) ^{25}\text{Mn}
  • D) ^{33}\text{As}
  • E) ^{35}\text{Br}

İstenen:
Hem m_s = +\dfrac{1}{2} hem de m_s = -\dfrac{1}{2} olan n = 4 , l = 1 (yani 4p orbitali) elektronları bulunacak.
Yani en az bir çiftlenmiş (dolu) 4p orbitali olmalı.

2. Temel mantık

  • n = 4 , l = 1 → 4p orbitali
  • 4p alt kabuğunda maksimum 6 elektron bulunur:
    4p^1, 4p^2, 4p^3, 4p^4, 4p^5, 4p^6

Bir orbitale önce tek tek ( m_s = +\dfrac{1}{2} ) yerleşirler, sonra eşleşme başlar ( m_s = -\dfrac{1}{2} ).
Dolayısıyla:

  • 4p^1, 4p^2, 4p^3 → sadece eşleşmemiş elektronlar (bazı orbitallerde yalnız +\dfrac{1}{2} )
  • 4p^4, 4p^5, 4p^6 → en az bir orbitali çiftlenmiş (hem +\dfrac{1}{2} hem -\dfrac{1}{2} ) içerir.

Yani aradığımız türün 4p alt kabuğunda en az 4 elektron olmalı.

3. Seçeneklerin dizilişleri

Soygaz kısaltmalarını kullanarak yazalım:

  • A) ^{17}\text{Cl} → [Ne]\,3s^2\,3p^5
    4p hiç yok → elendi.

  • B) ^{21}\text{Sc} → [Ar]\,4s^2\,3d^1
    4p yok → elendi.

  • C) ^{25}\text{Mn} → [Ar]\,4s^2\,3d^5
    4p yok → elendi.

  • D) ^{33}\text{As} → [Ar]\,4s^2\,3d^{10}\,4p^3
    4p var ama 4p^3 → 3 ayrı orbitali yarım dolu, hiçbiri çiftli değil →
    sadece m_s = +\dfrac{1}{2} olanlar var, -\dfrac{1}{2} yok → elendi.

  • E) ^{35}\text{Br} → [Ar]\,4s^2\,3d^{10}\,4p^5
    4p alt kabuğunda 5 elektron var: yazılışı
    4p_x^2\,4p_y^2\,4p_z^1 gibi düşünülebilir.
    En az bir orbitali tam dolu (1 tanesi +\dfrac{1}{2} , 1 tanesi -\dfrac{1}{2} ).
    Dolayısıyla 4p için hem m_s = +\dfrac{1}{2} hem m_s = -\dfrac{1}{2} elektronları mevcut.

Bu nedenle doğru seçenek E) Br.

TERİMLER:

Baş kuantum sayısı ( n ): Elektronun enerji düzeyini (kabuk numarasını: 1,2,3,4…) gösterir.
Manyetik spin kuantum sayısı ( m_s ): Elektronun kendi ekseni etrafındaki dönme yönünü gösterir; sadece +\dfrac{1}{2} veya -\dfrac{1}{2} olabilir.
Manyetik orbital kuantum sayısı ( l ): Alt kabuğu/ orbital türünü belirtir: l=0 → s, l=1 → p, l=2 → d, l=3 → f.