Temel hâl elektron dizilimi 3d^5 ile sonlanan bir atom için seçeneklerdeki ifadelerden hangisi kesinlikle yanlıştır?

, , , ,
1

17655055052739000348103891143763
176550550527390003481038911437631920×3409 1.2 MB

aldatıcı

  1. Temel hâl elektron dizilimi 3d^5 ile sonlanan bir atom için seçeneklerdeki ifadelerden hangisi kesinlikle yanlıştır?

A) (2+) yüklü iyonu 3d^5 ile biter.
B) Atom numarası 24’tür.
C) Küresel simetri özelliği gösterir.
D) Yarı dolu orbital sayısı 5’tir.
E) En büyük baş kuantum sayısı 3’tür.

Genel açıklama: Görsel, atomların temel hâl elektron dizilimleri ve buna bağlı özellikleriyle ilgili çoktan seçmeli bir kimya sorusunu içermektedir.

2

Soruyu önce düz yazıyla çıkarayım, sonra çözelim.

Resimdeki soru:

  1. Temel hâl elektronik dizilimi 3d^5 ile sonlanan bir atom için seçeneklerdeki ifadelerden hangisi kesinlikle yanlıştır?

A) (+2) yükü, sonu 3d^3 ile biter.
B) Atom numarası $ 24 ’tür. C) Kuralsızlık (yarı dolu) özelliği gösterir. D) Yarı dolu orbital sayısı 5 ’tir. E) En büyük baş kuantum sayısı 3 $’tür.

1. Ön bilgi: 3d^5 ile biten temel hâl neyi anlatır?

Elektron dizilimini düşünelim:

  • 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5
  • Toplam elektron sayısı:
    2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 5 = 23

Yani bu nötr atomun atom numarası Z = 23 (V, vanadyum).

3d^5 olması, d orbitallerinde 5 elektronu olduğunu ve Hund kuralına göre bunların her birinin farklı orbitallere tek tek yerleştiğini gösterir. Yani 5 adet yarı dolu 3d orbitali vardır.

2. Şıkları tek tek inceleyelim

A) (+2) yükü sonu 3d^3 ile biter.

  • Nötr atom: 3d^5 ile bitiyor, toplam 23 elektron var.
  • +2 yüklü olduğunda 2 elektron gider ⇒ 21 elektron kalır.
  • Elektronlar önce en dıştaki (enerjisi en yüksek) 4s orbitalinden kopar.
    Nötr hâlde tam dizi aslında:
    [Ar] 4s^2 3d^3 (temel gösterimde 3d^5 diye verilmiş ama gerçekte $ 4s $’yi önce yazarız).
  • +2 olunca 4s^2 elektronu gider ⇒ geriye [Ar] 3d^3 kalır.

Yani +2 yüklü hâlin sonu gerçekten 3d^3 ile biter.
⇒ A şıkkı doğru bir ifadedir, yanlış değil.

B) Atom numarası $ 24 $’tür.

Biz hesapladık: nötr atomda toplam elektron sayısı 23 .
⇒ Atom numarası 23 olmalı, 24 olamaz.

⇒ B şıkkı kesinlikle yanlıştır. (Aradığımız cevap bu.)

C) Kuralsızlık (yarı dolu) özelliği gösterir.

d alt kabuğunda 5 elektron olması ( 3d^5 ), tam yarı dolu durumdur ve bu durum ekstra kararlı (yarı dolu kararlılığı) olarak bilinir.
⇒ Doğru ifade.

D) Yarı dolu orbital sayısı $ 5 $’tir.

3d alt kabuğunda 5 orbital vardır ve $ 3d^5 $’te her orbitali 1’er elektron doldururuz.

  • Her orbitalde 1 elektron ⇒ tüm 5 orbital yarı dolu.

⇒ Yarı dolu orbital sayısı gerçekten 5 .
⇒ Doğru ifade.

E) En büyük baş kuantum sayısı $ 3 $’tür.

Elektron diziliminde en yüksek n değeri, görünen son kabuğa göre soruda 3d^5 üzerinden verilmiş; yani en büyük baş kuantum sayısı n = 3 kabul edilmiş.
Temel hâl yazımı içinde 3d en son verilen olduğu için bu şık sorunun kendi modeline göre doğru kabul edilir.

3. Sonuç

Kesinlikle yanlış olan ifade: \boxed{\text{B}}

TERİMLER:

Baş kuantum sayısı ( n ): Elektronun bulunduğu ana enerji düzeyini gösteren sayı (1, 2, 3, …).
Kuralsızlık (yarı dolu kararlılığı): d ya da f alt kabuklarında tam yarı dolu ( d^5, f^7 gibi) dizilimlerin ekstra kararlı olması durumu.
Orbital: Elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu bölge; her orbital en fazla 2 elektron alabilir.
Yarı dolu orbital: İçinde 1 elektron bulunan orbital.