Atomun yapısı test çöz TYT Test 1

Kütle numarası 39 olan bir element atomunun nötron sayısı, proton sayısından 1 fazladır. Bu element atomu 1 elektron vererek iyon oluşturduğunda, iyonun elektron dağılımı aşağıdakilerden hangisi gibi olur?

A) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
B) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
D) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir element atomunun kütle numarasını ve nötron-proton ilişkisini kullanarak, o atomun iyon haline geçtiğinde elektron dağılımının nasıl olacağını bulacağız. Adım adım ilerleyelim ve her bir noktayı dikkatlice anlayalım.

• Adım 1: Elementin Proton Sayısını (Atom Numarasını) Bulalım.

  Bir atomun kütle numarası ($A$), proton sayısı ($p$) ile nötron sayısının ($n$) toplamına eşittir. Yani, $A = p + n$.

  Soruda bize kütle numarasının $39$ olduğu ve nötron sayısının proton sayısından $1$ fazla olduğu belirtilmiş. Bu bilgileri matematiksel olarak ifade edelim:

  • Kütle numarası ($A$) = $39$
  • Nötron sayısı ($n$) = Proton sayısı ($p$) + $1 \implies n = p + 1$

  Şimdi bu değerleri kütle numarası formülünde yerine koyalım:

  $39 = p + (p + 1)$

  Denklemi çözelim:

  $39 = 2p + 1$

  $39 - 1 = 2p$

  $38 = 2p$

  $p = \frac{38}{2}$

  $p = 19$

  Demek ki, bu elementin proton sayısı (atom numarası, $Z$) 19'dur. Proton sayısı, bir elementin kimliğini belirler.

• Adım 2: Nötr Atomun Elektron Sayısını ve Elektron Dağılımını Belirleyelim.

  Nötr bir atomda, proton sayısı elektron sayısına eşittir. Çünkü atomun net yükü sıfırdır.

  Proton sayısı $19$ olduğuna göre, nötr atomun 19 elektronu vardır.

  Şimdi bu 19 elektronu temel hal elektron dağılım kurallarına göre orbitallere yerleştirelim:

  • $1s^2$ (2 elektron)
  • $2s^2$ (2 elektron)
  • $2p^6$ (6 elektron)
  • $3s^2$ (2 elektron)
  • $3p^6$ (6 elektron)
  • $4s^1$ (1 elektron)

  Toplam elektron sayısı: $2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 = 19$.

  Nötr atomun elektron dağılımı: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1$

• Adım 3: İyonun Elektron Sayısını ve Elektron Dağılımını Belirleyelim.

  Soru bize, bu element atomunun 1 elektron vererek iyon oluşturduğunu söylüyor.

  Nötr atomun 19 elektronu vardı. 1 elektron verdiğinde, iyonun elektron sayısı $19 - 1 = 18$ olur.

  Elektronlar bir atomdan ayrılırken, her zaman en dış enerji seviyesinden (çekirdekten en uzaktaki ve en yüksek baş kuantum sayısına sahip orbitalden) koparılır. Nötr atomun elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1$ idi.

  Burada en dış enerji seviyesi $n=4$ olan $4s$ orbitalidir. Bu orbitalde 1 elektron bulunmaktadır.

  Bu 1 elektronu verdiğinde, iyonun elektron dağılımı şu şekilde olur:

  • $1s^2$
  • $2s^2$
  • $2p^6$
  • $3s^2$
  • $3p^6$

  Toplam elektron sayısı: $2 + 2 + 6 + 2 + 6 = 18$.

  İyonun elektron dağılımı: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$

• Adım 4: Seçeneklerle Karşılaştıralım.

  Bulduğumuz iyonun elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ şeklindedir.

  Bu dağılım, seçeneklerdeki A seçeneği ile tamamen aynıdır.

Cevap A seçeneğidir.