İlk önce resimdeki soruları netleştireyim, sonra tek tek çözelim.
RESİMDEN OKUNAN METİN
Üstteki şekil:
İki tane X_2 molekülü ile çekirdekleri arasındaki uzaklıklar:
- Aynı molekül içindeki iki X atomu arası: 120 pm
- Farklı iki X_2 molekülü arasındaki en yakın X çekirdekleri arası: 150 pm
Buna göre yargılar:
I. X’in kovalent yarıçapı 75 pm’dir.
II. X’in van der Waals yarıçapı 60 pm’dir.
III. X elementinin NaX bileşiğindeki yarıçapı 75 pm’den küçüktür.
“Yargılarından hangileri yanlıştır? ( r_{Na}= 98 \, pm )”
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) II ve III
Alt taraftaki 2. soru metni:
Aynı periyotta bulunan X, Y ve Z elementleri için,
I. X’in elektron dağılımı 3p^5 ile biter.
II. Y sadece iyonik yapılı bileşik oluşturabilir.
III. Z’nin hidroksiti asidik özellik gösterir.
bilgileri veriliyor.
Buna göre X, Y ve Z’nin atom numaraları hangi seçenekte doğru karşılaştırılmıştır?
A) X > Z > Y
B) Y > Z > X
C) Z > Y > X
D) Y > X > Z
E) X > Y > Z
1. SORU ÇÖZÜMÜ
1. Adım: Kovalent yarıçap (I. ifade)
Bir X_2 molekülünde iki X atomu arası mesafe: 120 pm.
- Kovalent bağlı iki aynı atom arasındaki mesafe:
\text{bağ uzunluğu} = r_{\text{kov}}(X) + r_{\text{kov}}(X) = 2r_{\text{kov}}(X)
Buradan:
2 r_{\text{kov}}(X) = 120 \, pm \Rightarrow r_{\text{kov}}(X) = 60 \, pm
Yani X’in kovalent yarıçapı 60 pm olmalı, 75 pm değil.
→ I. ifade yanlış.
2. Adım: van der Waals yarıçapı (II. ifade)
Farklı iki X_2 molekülündeki en yakın X çekirdekleri arası: 150 pm.
Bu mesafe, iki X atomunun van der Waals yarıçaplarının toplamıdır:
2 r_{vdW}(X) = 150 \, pm \Rightarrow r_{vdW}(X) = 75 \, pm
Soru kökünde ise:
“X’in van der Waals yarıçapı 60 pm’dir.” denmiş.
Gerçekte r_{vdW} = 75 \, pm olduğuna göre:
→ II. ifade de yanlış.
Ayrıca fiziksel olarak da:
Van der Waals yarıçapı > kovalent yarıçap olmalı.
Bizim bulduklarımız:
- r_{\text{kov}} = 60 \, pm
- r_{vdW} = 75 \, pm
Bu da tutarlı.
3. Adım: İyonik yarıçap (III. ifade)
III. ifade:
“X elementinin NaX bileşiğindeki yarıçapı 75 pm’den küçüktür.”
Burada X büyük ihtimalle halojen gibi davranıyor, NaX’te X^- (anyon) durumunda.
- Verilen: r_{Na^+} = 98 \, pm
- Aynı periyotta bir katyon (Na⁺) ve anyon (X⁻) varsa,
anyonun iyonik yarıçapı, katyonunkinden daha büyüktür.
Yani r_{X^-} > r_{Na^+} = 98 \, pm .
Bu durumda r_{X^-} yaklaşık 98 pm’den büyük olmalı.
75 pm ise hem kovalent (60) hem van der Waals (75) değerlerinin civarı,
ama iyonik (anyon) yarıçapı, özellikle periyot içinde daha büyük olur.
Dolayısıyla “NaX bileşiğindeki yarıçapı 75 pm’den küçüktür” ifadesi:
→ Yanlış. (Çünkü 75 pm’den büyük bekleriz.)
4. Adım: Doğru şıkkı seçelim
Yanlış olanlar:
- I yanlış
- II yanlış
- III yanlış
Hepsi yanlış olduğuna göre doğru seçenek:
E) I, II ve III
2. SORU ÇÖZÜMÜ
Verilen bilgiler:
- X, Y ve Z aynı periyotta.
- I. X’in elektron dağılımı 3p^5 ile biter.
→ Bu, X’in dış katmanı 3p^5 demek; yani 3. periyot, 17. grup (Cl tipi), atom numarası Z_X = 17 .
- II. Y sadece iyonik yapılı bileşik oluşturabilir.
→ Metaller (özellikle 1A, 2A) için geçerli tipik özellik. Aynı periyotta Cl (17) ile beraber olan metal adayları: Na (11) ve Mg (12); iyonik bileşik eğilimi daha yüksek olan: özellikle Na.
- III. Z’nin hidroksiti asidik özellik gösterir.
→ Asidik hidroksitler, genelde amfoter/metal olmayan karakter; ama aynı periyotta Cl’nin sağındakiler: Ar (18, soygaz, hidroksit yok). Solundakiler: S, P, Si, Al, Mg, Na.
Asidik karakterli hidroksitler: özellikle yarı metal/ametallerin oksit-hidroksitleri (ör: \text{Si(OH)}_4, \text{P(OH)}_3, \text{SO(OH)}_2 vb).
En net kabul gören: Z, X’ten (Cl’den) daha sağda veya en az X’e yakın bir ametal olmalı; fakat periyotta Cl’nin sağında sadece Ar var (hidroksit yok).
Dolayısıyla soru genelde şu yoruma gider:
- X: 3p^5 → 17
- Y: Aynı periyotta, kesin metal ve “sadece” iyonik → Na (11)
- Z: Hidroksiti asidik → S (16) veya P (15) gibi ametal.
Klasik MEB tarzında bu tip sorularda dizilim:
- Sol: metal (Y)
- Orta: ametal ama Cl’den küçük atom no (Z)
- Sağ: halojen (X)
O zaman atom numaraları sıralaması:
Y < Z < X
Şıklara bakalım:
A) X > Z > Y → Bu, Y < Z < X ile aynı demektir.
Diğer şıklar farklı dizilimler veriyor.
Dolayısıyla doğru karşılaştırma:
X > Z > Y yani A seçeneği.
SONUÇLAR
- Soru: Doğru cevap: E) I, II ve III
- Soru: Doğru cevap: A) X > Z > Y
TERİMLER:
Anyon: Elektron alarak negatif yüklü hâle gelen iyon.
Atom yarıçapı: Atom çekirdeği ile en dıştaki elektron tabakası arasındaki yaklaşık uzaklık.
Kovalent yarıçap: İki aynı atomun kovalent bağındaki çekirdekler arası mesafenin yarısı.
van der Waals yarıçapı: Birbirine zayıf etkileşimlerle (van der Waals) yaklaşan iki aynı atomun çekirdekleri arası mesafenin yarısı.
İyonik yarıçap: Bir iyonun (katyon veya anyon) kristal yapı içindeki etkin yarıçapı.
Periyot: Periyodik cetveldeki yatay satır.
p-blok element: Son elektronunu p orbitallerinden birine yerleştiren element.
