Soru:
X, Y ve Z elementlerinin periyodik cetveldeki yerleri ve birinci iyonlaşma enerjileri (kJ/mol) aşağıdaki gibidir:
- X: 3. Periyot, 2A Grubu ——— İE = 738
- Y: 2. Periyot, 5A Grubu ——— İE = 1402
- Z: 3. Periyot, 1A Grubu ——— İE = 496
Bu elementlerin iyonlaşma enerjilerinin neden bu değerlere sahip olduğunu, periyodik cetveldeki konumlarına (periyot ve grup) bağlı olarak karşılaştırmalı bir şekilde açıklayınız.
Çözüm:
💡 İyonlaşma enerjisi değerlerini, elementlerin periyot ve grup numaralarını karşılaştırarak yorumlayacağız. Genel kural: Sağ üst köşeye (soy gazlara) doğru gidildikçe İE artar.
- ➡️ Z ve X Karşılaştırması (Aynı Periyot, Farklı Grup): Her ikisi de 3. periyottadır. Z (1A grubu, Sodyum-Na) ve X (2A grubu, Magnezyum-Mg). Bir periyotta soldan sağa gidildikçe İE artar. Çünkü çekirdek yükü artar, atom çapı küçülür. Ayrıca Mg'nun elektron dizilimi (\(3s^2\)) tam dolu ve daha kararlıdır. Bu nedenle IE(X) = 738 > IE(Z) = 496 olması beklenir.
- ➡️ X ve Y Karşılaştırması (Farklı Periyot, Farklı Grup): X (3. periyot, 2A) ve Y (2. periyot, 5A). Y, X'ten hem daha yukarıda (daha küçük atom) hem de daha sağdadır (daha yüksek çekirdek çekimi ve yarı dolu kararlı \(2p^3\) orbitali). Bu iki faktör de İE'yi arttırıcı yönde etki eder. Bu nedenle IE(Y) = 1402'nin, IE(X) = 738'den çok daha büyük olması beklenir.
- ➡️ Genel Sıralama: Periyodik cetveldeki konumlarına baktığımızda Y elementi (2. periyot, 5A) en sağ üstte, Z elementi (3. periyot, 1A) ise en sol alttadır. X ise ikisinin arasında bir konumdadır. Bu durum iyonlaşma enerjisi sıralamasının Y > X > Z şeklinde olmasını açıklar.
✅ Açıklama: İyonlaşma enerjisi, periyodik cetveldeki konuma (periyot ve grup) bağlı olarak değişir. Y'nin en yüksek, Z'nin en düşük olması, Y'nin daha küçük atom çapına, daha yüksek etkin çekirdek yüküne ve kararlı yarı dolu orbitale sahip olmasından; Z'nin ise büyük atom çapına ve düşük etkin çekirdek yüküne sahip olmasından kaynaklanır.
