Klor elementinin doğada %75 oranında kütle numarası 35, %25 oranında kütle numarası 37 olan iki izotopu bulunur. Bu bilgiye göre klor atomları için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?
A) Tüm klor atomlarının kütle numarası aynıdır
B) Klor atomlarının proton sayıları farklıdır
C) Klor atomlarının nötron sayıları farklı olabilir
D) Klor atomlarının elektron sayıları farklıdır
Merhaba sevgili öğrenciler,
Bu soruyu çözmek için öncelikle atomun temel yapısını ve izotop kavramını hatırlayalım. Ardından verilen bilgiyi seçeneklerle karşılaştırarak doğru cevabı bulalım.
- Atomun Yapısı: Bir atom çekirdeğinde proton ve nötronları, çekirdeğin etrafında ise elektronları barındırır.
- Proton Sayısı (Atom Numarası, Z): Bir elementin kimliğini belirler. Aynı elementin tüm atomlarının proton sayısı aynıdır.
- Nötron Sayısı (N): Atomun çekirdeğinde bulunur.
- Kütle Numarası (A): Proton sayısı ($Z$) ile nötron sayısının ($N$) toplamıdır. Yani, $A = Z + N$.
- Elektron Sayısı: Nötr bir atomda proton sayısına eşittir. İyonlarda ise farklılık gösterebilir.
- İzotop Kavramı: Proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı olan atomlara izotop denir. İzotopların kütle numaraları da farklıdır.
Şimdi sorudaki bilgiyi ve seçenekleri inceleyelim:
Verilen Bilgi: Klor elementinin doğada %75 oranında kütle numarası 35, %25 oranında kütle numarası 37 olan iki izotopu bulunur.
- A) Tüm klor atomlarının kütle numarası aynıdır
- Verilen bilgiye göre klorun kütle numarası 35 ve 37 olan iki farklı izotopu vardır. Bu, tüm klor atomlarının kütle numarasının aynı olmadığını gösterir. Dolayısıyla bu ifade kesinlikle yanlıştır.
- B) Klor atomlarının proton sayıları farklıdır
- Klor, bir elementtir. Bir elementin tüm atomlarının proton sayısı aynıdır. İzotoplar da aynı elementin atomları olduğu için proton sayıları aynı olmak zorundadır. Eğer proton sayıları farklı olsaydı, farklı elementler olurlardı. Dolayısıyla bu ifade kesinlikle yanlıştır.
- C) Klor atomlarının nötron sayıları farklı olabilir
- İzotop tanımına göre, proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı olan atomlardır. Klorun kütle numarası 35 ve 37 olan iki izotopu olduğuna göre, proton sayıları (Z) aynıdır. Kütle numarası ($A = Z + N$) farklı olduğuna göre, nötron sayıları ($N$) kesinlikle farklı olmak zorundadır.
- Kütle numarası 35 olan izotop için: $35 = Z + N_1$
- Kütle numarası 37 olan izotop için: $37 = Z + N_2$
- $Z$ aynı olduğu için, $N_1$ ve $N_2$ farklı değerler almalıdır ($N_1 = 35 - Z$ ve $N_2 = 37 - Z$). Bu nedenle klor atomlarının nötron sayıları kesinlikle farklıdır. "Farklı olabilir" ifadesi de bu durumu kapsar ve doğrudur.
- D) Klor atomlarının elektron sayıları farklıdır
- Soru "klor atomları" ifadesini kullanmıştır. Eğer bu atomlar nötr ise, elektron sayıları proton sayılarına eşit olacaktır. Klor atomlarının proton sayıları aynı olduğu için, nötr klor atomlarının elektron sayıları da aynıdır. Elektron sayıları ancak atomlar iyonlaştığında farklılık gösterebilir. Ancak soruda atomların iyon olduğu belirtilmemiştir ve nötr olma ihtimalleri de vardır. Bu nedenle elektron sayılarının kesinlikle farklı olduğunu söyleyemeyiz. Dolayısıyla bu ifade kesinlikle doğru değildir.
Yukarıdaki analizlere göre, klor atomlarının nötron sayılarının farklı olması kesinlikle doğrudur.
Cevap C seçeneğidir.
