X²⁻ iyonunun elektron sayısı 18'dir. Nötron sayısı proton sayısına eşit olan X elementi için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Atom kütlesi 32'dir
B) Periyodik tabloda 3. periyotta bulunur
C) Elektron dağılımı 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ şeklindedir
D) Kararlı hale geçmek için 2 elektron verir
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir iyonun elektron sayısından yola çıkarak elementin proton sayısını bulacak, ardından nötron sayısı bilgisini kullanarak atom kütlesini hesaplayacağız. Son olarak, bulduğumuz bu bilgilerle seçenekleri tek tek değerlendireceğiz.
- Adım 1: X elementinin proton sayısını (atom numarasını) bulalım.
- Bize $X^{2-}$ iyonunun elektron sayısının 18 olduğu verilmiş.
- Bir iyonun üzerindeki yük, atomun kaç elektron aldığını veya verdiğini gösterir. $X^{2-}$ iyonu, nötr haldeki X atomunun 2 elektron aldığını ifade eder.
- Yani, nötr X atomunun elektron sayısı, $X^{2-}$ iyonunun elektron sayısından 2 eksiktir: $18 - 2 = 16$ elektron.
- Nötr bir atomda elektron sayısı, proton sayısına eşittir. Bu durumda, X elementinin proton sayısı 16'dır.
- Proton sayısı aynı zamanda atom numarası (Z) olduğu için, X elementinin atom numarası $Z = 16$'dır. (Bu element kükürt, S'dir.)
- Adım 2: X elementinin nötron sayısını bulalım.
- Soru bize X elementi için nötron sayısının proton sayısına eşit olduğunu belirtiyor.
- Proton sayısını 16 olarak bulduğumuza göre, nötron sayısı da 16'dır.
- Adım 3: X elementinin atom kütlesini (kütle numarasını) hesaplayalım.
- Atom kütlesi (veya kütle numarası), bir atomdaki proton ve nötron sayılarının toplamıdır.
- Atom kütlesi (A) = Proton sayısı + Nötron sayısı
- $A = 16 + 16 = 32$.
- Adım 4: Seçenekleri değerlendirelim.
- A) Atom kütlesi 32'dir
- Yukarıdaki hesaplamalarımızda, X elementinin atom kütlesini 32 olarak bulduk. Bu ifade doğrudur. Bu bilgi, hem proton hem de nötron sayısı bilgisini doğrudan kullanır.
- B) Periyodik tabloda 3. periyotta bulunur
- X elementinin atom numarası 16'dır. Elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$ şeklindedir. En yüksek baş kuantum sayısı (n) 3 olduğu için, X elementi 3. periyotta yer alır. Bu ifade de doğrudur. Ancak bu bilgi, sadece proton sayısından (yani elementin kimliğinden) türetilir, nötron sayısının proton sayısına eşit olması bilgisini doğrudan kullanmaz.
- C) Elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$ şeklindedir
- X elementinin atom numarası 16 olduğundan, nötr haldeki elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$ şeklindedir. Bu ifade de doğrudur. Bu bilgi de sadece proton sayısından türetilir, nötron sayısının proton sayısına eşit olması bilgisini doğrudan kullanmaz.
- D) Kararlı hale geçmek için 2 elektron verir
- X elementinin (atom numarası 16) değerlik elektron sayısı 6'dır ($3s^2 3p^4$). Kararlı hale (oktet kuralına) ulaşmak için en yakın soygaz olan Argon'un ($1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$) elektron düzenine benzemek üzere 2 elektron alması gerekir, 2 elektron vermesi değil. Bu ifade yanlıştır.
A, B ve C seçeneklerinin hepsi X elementi için doğru bilgiler olsa da, soru "Nötron sayısı proton sayısına eşit olan X elementi için" diyerek spesifik bir izotopu tanımlamaktadır. Bu spesifik tanıma en uygun ve doğrudan bu bilginin kullanıldığı seçenek A seçeneğidir. Atom kütlesi, hem proton hem de nötron sayısını doğrudan içeren bir özelliktir ve verilen tüm bilgiyi en iyi şekilde kullanır.
Cevap A seçeneğidir.
