5 - Bir elementin nötr atomunun ilk 16 orbitali tam dolu, son iki orbitali ise yarı doludur.
Bu element ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Atom numarası 34’tür.
B) Periyodik cetvelde 4. periyottadır.
C) Bir geçiş metalidir.
D) Değerlik orbitalleri 4s ve 4p’dir.
E) Baş grup elementidir.
Bu soruyu çözerken, verilen bilgileri adım adım analiz edelim ve her bir yargıyı inceleyelim.
Bu bilgilere göre, X elementinin iyon halinde 2 elektron eksik olduğunu ve nötr hali için elektron sayısının atom numarasına eşit olduğunu biliyoruz.
Atom numarası (Z) = Elektron sayısı nötr hali için = 21 (doğru)
X elementinin nötr hali için 23 elektronu vardır. X^{2+} iyon hali için 2 elektron eksik demektir, dolayısıyla 21 elektron vardır. Bundan atom numarasının 21 olduğu anlaşılır.
Bu durum, elektronların dış kabukta nasıl dağıldığı ile ilişkilidir. Ancak 3d orbitallerinin dolmaya başladığı ağır metal grupları bu tanımla uyumlu görünmektedir. Ancak açıklanan özelliklerle doğrudan çelişen bir yanlışlık olmadığı için incelenmeye devam edilir.
M kabuğunda s ve d orbitallerinin elektron içerdiği, dış kabukta s ve d elektronlarının olabileceği yönünde bize bilgi verir, bu da doğrudur.
Kütle numarası = Proton sayısı + Nötron sayısı = 21 + 24 = 45 (doğru)
İfadenin doğruluğu matematiksel olarak kolayca ispatlanabilir.
Açısal momentum kuantum sayısı ( \ell = 1 ) olan orbitaller p orbitalleridir. Eğer bir elementin M kabuğu (n=3) elektrona sahipse ve maksimum başkuantum sayısı 3 ise, bu kabuktaki p orbitallerinin tamamen dolu olduğunu doğrudan söyleyemeyiz, çünkü sadece d-orbitalinde 1 elektron olduğu bilgisi verilmiştir. Dolayısıyla, bu seçenek yanlış olmalıdır, çünkü dış kabukta yer alan p orbitallerinin durumu hakkında doğrudan bir bilgi verilmemiştir.
Bu analize dayanarak, yanlış yargı E şıkkıdır.
