Soru:
Periyodik cetvelin 2. periyodundaki elementlerin (\(_{3}Li\)'den \(_{10}Ne\)'ye) birinci iyonlaşma enerjilerinin atom numarasına göre değişimini gösteren grafik çizildiğinde, genel artış eğiliminden sapma gösteren iki element hangileridir? Bu sapmaların nedenlerini açıklayınız.
Çözüm:
💡 "Üç aşağı beş yukarı" kuralı veya periyodik eğilim, bir periyotta soldan sağa doğru atom çapı azalırken iyonlaşma enerjisinin genellikle arttığını söyler. Ancak, kararlı yapıya sahip olan veya yarı dolu orbitallere sahip olan elementler bu genel eğilimin dışına çıkar.
- ➡️ 1. Sapma: Genel eğilime göre, \(_{4}Be\)'den sonra \(_{5}B\)'nin iyonlaşma enerjisinin daha yüksek olması beklenir. Ancak \(_{5}B\)'nin iyonlaşma enerjisi \(_{4}Be\)'den daha düşüktür. Neden: Be'nin elektron dağılımı \( 1s^2 2s^2 \) şeklindedir ve 2s orbitali tam doludur (kararlı). B'nin elektron dağılımı ise \( 1s^2 2s^2 2p^1 \) şeklindedir. B'den koparılan elektron, daha yüksek enerjili ve daha dıştaki 2p orbitalinden geldiği için daha kolay kopar.
- ➡️ 2. Sapma: Genel eğilime göre, \(_{7}N\)'den sonra \(_{8}O\)'nun iyonlaşma enerjisinin daha yüksek olması beklenir. Ancak \(_{8}O\)'nun iyonlaşma enerjisi \(_{7}N\)'den daha düşüktür. Neden: N'nin elektron dağılımı \( 1s^2 2s^2 2p^3 \) şeklindedir ve 2p orbitalleri yarı doludur (kararlı). O'nun elektron dağılımı ise \( 1s^2 2s^2 2p^4 \) şeklindedir. O'dan koparılan elektron, eşleşmiş olduğu bir p orbitalinden gelir ve elektron-elektron itmesi (Hund kuralı) nedeniyle bu elektronu koparmak N'ye göre daha kolaydır.
✅ Sonuç: Genel eğilimden sapan elementler Bor (B) ve Oksijen (O)'dur. Bor, tam dolu s alt katmanından sonra gelen bir element olduğu için; Oksijen ise yarı dolu p alt katmanından sonra gelen ve elektron-elektron itmesi yaşayan bir element olduğu için bu sapmalar görülür.
