Soru:
Periyodik cetvelin 2. periyodundaki elementlerin (Li'den Ne'ye) birinci iyonlaşma enerjilerinin değişimini gösteren bir grafik çiziniz ve grafikte gözlemlenen genel eğilimin dışındaki sapmaları (Be-B ve N-O) nedenleriyle açıklayınız.
Çözüm:
💡 Genel eğilim, bir periyotta soldan sağa doğru iyonlaşma enerjisinin artmasıdır. Ancak bazı elementler arasında bu kurala uymayan sapmalar görülür.
- ➡️ Genel Artış: Li'den Ne'ye doğru gidildikçe atom numarası artar, çekirdek yükü ve çekirdeğin elektronları çekme kuvveti artar. Aynı zamanda atom yarıçapı azalır. Bu iki faktör, bir elektronu koparmayı giderek zorlaştırdığı için İE genel olarak artar.
- ➡️ Be (Berilyum) - B (Bor) Sapması: Be'nin elektron dizilimi \(1s^2 2s^2\)'dir. 2s orbitali tam dolu olduğu için kararlıdır. B'nin elektron dizilimi ise \(1s^2 2s^2 2p^1\)'dir. Bor'un iyonlaşan elektronu daha yüksek enerjili ve daha dıştaki 2p orbitalindedir ve bu orbital tam dolu veya yarı dolu değildir. Bu nedenle, tam dolu 2s alt kabuğuna sahip olan Be'den bir elektron koparmak, B'den bir elektron koparmaktan daha zordur. Bu yüzden B'nin İE'si, Be'ninkinden daha düşüktür.
- ➡️ N (Azot) - O (Oksijen) Sapması: N'nin elektron dizilimi \(1s^2 2s^2 2p^3\)'tür. 2p orbitalleri yarı doludur ve bu kararlı bir yapıdır. O'nun elektron dizilimi ise \(1s^2 2s^2 2p^4\)'tür. Oksijende, 2p orbitalindeki 4 elektronun ikisi aynı orbitalde çiftlenmiştir. Bu çiftlenmiş elektronlar arasındaki elektron-elektron itmesi, elektronlardan birinin uzaklaştırılmasını nispeten kolaylaştırır. Bu nedenle O'nun İE'si, N'ninkinden daha düşüktür.
✅ Sonuç: Grafik genel olarak artan bir trend gösterse de, Be-B ve N-O arasında bu genel trendin dışında azalmalar görülür. Bunun nedeni, alt kabukların doluluk düzenindeki (tam dolu, yarı dolu) kararlılıklardır.
