Soru:
Madelung kuralını kullanarak \(_{26}Fe\) (Demir) atomunun temel hal elektron konfigürasyonunu yazınız. 3d ve 4s orbitalleri arasındaki ilişkiyi açıklayarak, değerlik elektronlarını belirleyiniz.
Çözüm:
💡 Madelung kuralına göre 4s orbitali, 3d orbitalinden önce dolar. Ancak, bir katyon oluşturulduğunda elektronlar önce 4s orbitalinden çıkar.
- ➡️ 1. Adım: Yerleşim sırasını belirleyelim: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d.
- ➡️ 2. Adım: 26 elektronu sırayla yerleştirelim: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶. Buraya kadar 18 elektron yerleşti. Kalan 8 elektron için sıra 4s ve 3d'dedir.
- ➡️ 3. Adım: Önce 4s orbitali dolar (4s²). Ardından 3d orbitali dolmaya başlar. 3d orbitallerine 6 elektron daha yerleşir (3d⁶). Toplam: 18 + 2 + 6 = 26 elektron.
- ➡️ 4. Adım: Temel hal konfigürasyonu: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6\) şeklinde değil, 3d orbitalleri 4s'ten daha içtedir ve yazım sırasında n sayısına göre sıralanır. Doğru yazım: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^2\) veya \([Ar] 4s^2 3d^6\).
- ➡️ 5. Adım: Değerlik elektronları en yüksek enerji düzeyindeki elektronlardır. Bu durumda 4s ve 3d orbitallerindeki elektronlar değerlik elektronudur: \(4s^2 3d^6\).
✅ Sonuç: \(_{26}Fe\): \([Ar] 4s^2 3d^6\). Değerlik elektronları: 4s²3d⁶.
