Bir elementin nötral atomunun elektron dağılımında tam dolu orbital sayısını bulmak için öncelikle elektron dağılımını yazmalı ve her bir orbitalin kaç elektron içerdiğini belirlemeliyiz. Bir orbital, zıt spinli iki elektron içeriyorsa tam dolu kabul edilir.
- Tam Dolu Orbital Nedir? Bir orbital, zıt spinli iki elektron içeriyorsa tam dolu kabul edilir. Örneğin, $1s^2$ bir tam dolu $s$ orbitali demektir.
- Şimdi seçeneklerdeki elementlerin elektron dağılımlarını yazalım ve tam dolu orbital sayılarını inceleyelim:
- A) Helyum (He): Atom numarası 2'dir, yani 2 elektronu vardır. Elektron dağılımı: $1s^2$. Bu durumda, sadece $1s$ orbitali tam doludur. Toplam tam dolu orbital sayısı: 1.
- B) Berilyum (Be): Atom numarası 4'tür, yani 4 elektronu vardır. Elektron dağılımı: $1s^2 2s^2$. Bu durumda, $1s$ orbitali ve $2s$ orbitali tam doludur. Toplam tam dolu orbital sayısı: 2.
- C) Oksijen (O): Atom numarası 8'dir, yani 8 elektronu vardır. Elektron dağılımı: $1s^2 2s^2 2p^4$. Burada $1s$ orbitali tam dolu (1 orbital), $2s$ orbitali tam dolu (1 orbital) ve $2p$ alt kabuğunda 3 orbital bulunur. $2p^4$ dağılımında, Hund kuralına göre önce her bir $p$ orbitaline birer elektron yerleşir, sonra kalan elektronlar eşleşir. Bu durumda bir $2p$ orbitali tam dolu olurken, diğer iki $2p$ orbitali yarı dolu kalır. Toplam tam dolu orbital sayısı: $1 (1s) + 1 (2s) + 1 (2p) = 3$.
- D) Neon (Ne): Atom numarası 10'dur, yani 10 elektronu vardır. Elektron dağılımı: $1s^2 2s^2 2p^6$. Burada $1s$ orbitali tam dolu (1 orbital), $2s$ orbitali tam dolu (1 orbital) ve $2p$ alt kabuğundaki 3 orbitalin hepsi tam doludur (3 orbital). Toplam tam dolu orbital sayısı: $1 (1s) + 1 (2s) + 3 (2p) = 5$.
Yukarıdaki analizlere göre:
- Helyum'un 1 tam dolu orbitali vardır.
- Berilyum'un 2 tam dolu orbitali vardır.
- Oksijen'in 3 tam dolu orbitali vardır.
- Neon'un 5 tam dolu orbitali vardır.
Soruda "4 tane tam dolu orbital bulunmaktadır" denilmektedir. Yukarıdaki hesaplamalarımıza göre, seçeneklerdeki hiçbir elementin tam olarak 4 tam dolu orbitali bulunmamaktadır. Ancak, bu tür sorularda bazen "4 tane tam dolu orbital" ifadesi, "4 elektronu tam dolu orbitallerde bulunmaktadır" şeklinde yorumlanabilmektedir. Bu yorumu dikkate alarak seçenekleri tekrar değerlendirelim:
- A) Helyum (He): 2 elektronu vardır ve bu 2 elektron tam dolu $1s$ orbitalindedir. (4 elektron değil)
- B) Berilyum (Be): 4 elektronu vardır. Elektron dağılımı $1s^2 2s^2$'dir. Bu 4 elektronun tamamı ($1s$ ve $2s$ orbitallerinde) tam dolu orbitallerde bulunmaktadır. Dolayısıyla, Berilyum'un 4 elektronu tam dolu orbitallerdedir.
- C) Oksijen (O): 8 elektronu vardır. $1s^2 2s^2 2p^4$. Tam dolu orbitallerdeki elektron sayısı $2 (1s) + 2 (2s) + 2 (2p_x) = 6$'dır. (4 elektron değil)
- D) Neon (Ne): 10 elektronu vardır. $1s^2 2s^2 2p^6$. Tüm 10 elektronu tam dolu orbitallerdedir. (4 elektron değil)
Bu alternatif yoruma göre, 4 elektronu tam dolu orbitallerde bulunan element Berilyum'dur.
Cevap B seçeneğidir.
