Bir araştırmacı, periyodik tablonun 2. periyodundaki elementlerin iyonlaşma enerjilerini ölçtüğünde aşağıdaki grafiği elde ediyor:
[Li - Be - B - C - N - O - F - Ne] sırasında iyonlaşma enerjisi genel olarak artmakta ancak Be > B ve N > O şeklinde iki istisna gözlenmektedir.
Bu istisnaların nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim. İyonlaşma enerjisindeki istisnaların nedenini anlamak için, atomların elektron dizilimlerine ve orbital yapılarına yakından bakmamız gerekiyor.
İyonlaşma enerjisi, bir atomdan bir elektron koparmak için gereken enerjidir. Periyodik tabloda genellikle soldan sağa doğru artar, çünkü çekirdek yükü artar ve elektronlar çekirdeğe daha sıkı bağlanır.
Ancak, 2. periyotta Be > B ve N > O şeklinde iki istisna gözlemliyoruz. Şimdi bu istisnaların nedenlerini inceleyelim:
Berilyum'un elektron dizilimi 1s22s2 şeklindedir. En dıştaki elektronları 2s orbitalindedir. Bor'un elektron dizilimi ise 1s22s22p1 şeklindedir. En dıştaki elektronu 2p orbitalindedir.
2s orbitali, çekirdeğe 2p orbitalinden daha yakındır. Bu nedenle, 2s orbitalinden bir elektron koparmak (Berilyum'dan) 2p orbitalinden bir elektron koparmaktan (Bor'dan) daha fazla enerji gerektirir. Bu durum, Be'nin iyonlaşma enerjisinin B'den daha yüksek olmasına neden olur.
Azot'un elektron dizilimi 1s22s22p3 şeklindedir. 2p orbitalleri Hund kuralına göre teker teker dolmuştur. Bu, azotun yarı dolu bir p orbitaline sahip olduğu anlamına gelir. Yarı dolu orbitaller kararlıdır.
Oksijen'in elektron dizilimi 1s22s22p4 şeklindedir. Oksijenin 2p orbitallerinden birinde iki elektron bulunur. Bu elektronlar arasındaki itme kuvveti, oksijenden bir elektron koparmayı azottan daha kolay hale getirir. Bu durum, N'nin iyonlaşma enerjisinin O'dan daha yüksek olmasına neden olur.
Bu açıklamalar ışığında, iyonlaşma enerjisindeki bu istisnaların temel nedeninin değerlik elektronlarının orbital tipleri olduğunu görüyoruz.
Cevap B seçeneğidir.
