Bir X atomunun nötron sayısı, proton sayısına eşittir. Bu atomun kütle numarası 24 olduğuna göre, X²⁺ iyonunun elektron sayısı kaçtır?
A) 10Bu soruyu çözmek için atomun temel yapısını ve iyonların nasıl oluştuğunu anlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:
Verilen Bilgileri Anlayalım:
Bize X atomu hakkında iki önemli bilgi verilmiş:
1. Nötron sayısı, proton sayısına eşittir. Kimyada proton sayısını $Z$ (atom numarası) ve nötron sayısını $N$ ile gösteririz. Bu durumda, $N = Z$ diyebiliriz.
2. Atomun kütle numarası 24'tür. Kütle numarası ($A$), bir atomdaki proton ve nötron sayılarının toplamıdır. Yani, $A = Z + N$ formülüyle ifade edilir.
X Atomunun Proton Sayısını ($Z$) Bulalım:
Kütle numarası formülünü ve nötron sayısının proton sayısına eşit olduğu bilgisini birleştirelim:
$A = Z + N$
$N = Z$ olduğu için, $A = Z + Z$ olur.
Bu da $A = 2Z$ demektir.
Kütle numarası 24 olarak verildiğine göre, denklemi $24 = 2Z$ şeklinde yazabiliriz.
Bu denklemi çözdüğümüzde, her iki tarafı 2'ye bölerek $Z = 12$ sonucunu buluruz. Demek ki X atomunun proton sayısı 12'dir.
Nötr X Atomunun Elektron Sayısını Belirleyelim:
Nötr bir atomda, proton sayısı her zaman elektron sayısına eşittir. Çünkü nötr atomlar elektriksel olarak yüksüzdür ve pozitif yük (protonlar) ile negatif yük (elektronlar) birbirini dengeler.
X atomunun proton sayısı 12 olduğuna göre, nötr X atomunun elektron sayısı da 12'dir.
$X^{2+}$ İyonunun Elektron Sayısını Hesaplayalım:
Bir atom elektron kaybettiğinde veya kazandığında iyon oluşur. $X^{2+}$ iyonu, X atomunun 2 elektron kaybettiğini gösterir. Pozitif yük ($+2$), atomun 2 elektron verdiğini ve bu nedenle proton sayısından 2 elektron daha az olduğunu belirtir.
Nötr X atomunun 12 elektronu vardı. 2 elektron kaybettiğinde, elektron sayısı $12 - 2 = 10$ olur.
Bu nedenle, $X^{2+}$ iyonunun elektron sayısı 10'dur.
Bu adımları takip ederek, $X^{2+}$ iyonunun elektron sayısının 10 olduğunu bulduk.
Cevap A seçeneğidir.
