Halojenlerin Elektron İlgisi Nedir?
Elektron ilgisi, gaz halindeki bir nötr atomun bir elektron kazanarak (-1 yüklü) bir iyon oluşturduğu sırada açığa çıkan enerji miktarıdır. Başka bir deyişle, bir atomun dışarıdan bir elektron alma eğiliminin bir ölçüsüdür. Bu olay şu şekilde gösterilir:
X(g) + e⁻ → X⁻(g) + Enerji
Burada X, bir halojen atomunu temsil eder. Açığa çıkan enerji ne kadar büyükse, atomun elektron ilgisi de o kadar yüksektir, yani elektron alma isteği o kadar fazladır.
Halojenlerde Elektron İlgisi Eğilimi
Periyodik tabloda 7A grubunda bulunan halojenler, en yüksek elektron ilgisine sahip elementlerdir. Bunun temel nedeni, bu elementlerin bir elektron alarak kararlı soy gaz elektron düzenine ulaşabilmeleridir.
Halojenlerin elektron dizilimleri ve bir elektron aldıktan sonraki durumları aşağıdaki gibidir:
- Flor (F): 1s² 2s² 2p⁵ → 1s² 2s² 2p⁶ (Neon düzeni)
- Klor (Cl): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ (Argon düzeni)
- Brom (Br): [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵ → [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ (Kripton düzeni)
- İyot (I): [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁵ → [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ (Xenon düzeni)
Halojenlerde Elektron İlgisi Değerleri ve Beklenmeyen Durum
Genel olarak, periyodik tabloda bir grupta yukarıdan aşağıya inildikçe atom yarıçapı artar ve elektron ilgisi azalır. Ancak halojenlerde bu kurala bir istisna vardır. Beklenen sıra F > Cl > Br > I şeklinde olması gerekirken, deneysel olarak ölçülen elektron ilgisi değerleri (kJ/mol cinsinden) şöyledir:
- Flor (F): -328 kJ/mol
- Klor (Cl): -349 kJ/mol
- Brom (Br): -325 kJ/mol
- İyot (I): -295 kJ/mol
Görüldüğü gibi, en yüksek elektron ilgisi Florda değil, Klorda görülür.
Florun Elektron İlgisi Neden Klor'dan Daha Düşüktür?
Bu beklenmeyen durumun iki ana nedeni vardır:
- Yüksek Elektron Yoğunluğu: Flor atomu çok küçüktür. 2. periyotta yer alır ve son elektron katmanında zaten 7 elektron bulunur. Bu küçük alana yeni bir elektron daha eklendiğinde, mevcut elektronlar arasındaki itme kuvveti (elektrostatik itme) çok fazla artar. Bu yüksek elektron yoğunluğu, eklenen elektrona karşı bir direnç oluşturur.
- Küçük Atom Hacmi: Florun atom yarıçapı çok küçük olduğu için, eklenen elektron çekirdekten yeterince etkin bir şekilde çekilemez. Klor atomu daha büyük olduğundan, eklenen elektron için daha fazla yer vardır ve elektron-elektron itmesi daha az hissedilir. Ayrıca klorun çekirdek yükü daha fazladır ve eklenen elektron, çekirdek tarafından daha etkili bir şekilde çekilir.
Sonuç olarak, bir elektronu bağlamak için açığa çıkan net enerji Klorda, Flordan daha fazladır.
Özet
- Elektron ilgisi, bir atomun elektron alma eğiliminin ölçüsüdür.
- Halojenler, kararlı hale geçebilmek için en yüksek elektron ilgisine sahip element grubudur.
- Atom boyutu arttıkça elektron ilgisinin azalması beklenir, ancak Flor, Klor'dan daha düşük bir elektron ilgisine sahiptir.
- Bunun nedeni, Florun çok küçük olması ve yüksek elektron-elektron itmesi yaşamasıdır.
