Elementlerin iyonlaşma enerjileri arasındaki ilişki: IE₁(Mg) > IE₁(Al) ve IE₁(P) > IE₁(S) şeklindedir.
Bu durumun temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
A) Mg ve P'nin atom çapının daha küçük olması
B) Al ve S'nin yarı dolu ve tam dolu orbitallere sahip olmaması
C) Mg ve P'nin metallik karakterlerinin daha az olması
D) Al ve S'nin daha kararlı elektron dağılımlarına sahip olması
Merhaba öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevabı bulalım:
İyonlaşma enerjisi (IE), bir atomdan bir elektron koparmak için gereken enerjidir. İyonlaşma enerjisi periyodik tabloda genellikle soldan sağa ve aşağıdan yukarıya doğru artar. Ancak, bazı istisnalar vardır. Bu sorudaki istisnalar da bu duruma örnektir.
- IE₁(Mg) > IE₁(Al) ilişkisi: Magnezyum (Mg) ve Alüminyum (Al) aynı periyotta (3. periyot) yer alır. Normalde, atom numarası arttıkça iyonlaşma enerjisinin artması beklenir (Al'nin daha yüksek olması beklenir). Ancak, Mg'nin elektron konfigürasyonu 1s² 2s² 2p⁶ 3s² şeklindedir. 3s orbitali tam dolu olduğu için elektron koparmak zordur. Alüminyumun elektron konfigürasyonu ise 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹ şeklindedir. 3p orbitalinde tek bir elektron olduğu için bu elektronu koparmak daha kolaydır. Bu nedenle, Mg'nin ilk iyonlaşma enerjisi Al'den daha yüksektir.
- IE₁(P) > IE₁(S) ilişkisi: Fosfor (P) ve Kükürt (S) de aynı periyotta (3. periyot) yer alır. Fosforun elektron konfigürasyonu 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ şeklindedir. 3p orbitalleri yarı dolu olduğu için (her bir p orbitalinde bir elektron bulunur) bu durum fosfora ekstra bir kararlılık kazandırır. Kükürtün elektron konfigürasyonu ise 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ şeklindedir. 3p orbitallerinde 4 elektron bulunur, bu da yarı dolu durumdan daha az kararlıdır. Bu nedenle, P'nin ilk iyonlaşma enerjisi S'den daha yüksektir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Mg ve P'nin atom çapının daha küçük olması: Atom çapı ile iyonlaşma enerjisi arasında bir ilişki olsa da, bu sorudaki temel neden elektron konfigürasyonlarının kararlılığıdır.
- B) Al ve S'nin yarı dolu ve tam dolu orbitallere sahip olmaması: Bu ifade doğrudur. Al'de 3p orbitali tam dolu veya yarı dolu değildir ve S'de de 3p orbitalleri yarı dolu değildir. Mg ve P ise sırasıyla tam dolu s orbitaline ve yarı dolu p orbitallerine sahiptir. Bu durum, Al ve S'den elektron koparmayı daha kolay hale getirir.
- C) Mg ve P'nin metallik karakterlerinin daha az olması: Metallik karakter ile iyonlaşma enerjisi arasında bir ilişki olsa da, bu sorudaki temel neden elektron konfigürasyonlarının kararlılığıdır.
- D) Al ve S'nin daha kararlı elektron dağılımlarına sahip olması: Tam tersine, Mg ve P daha kararlı elektron dağılımlarına sahiptir.
Bu nedenle, doğru cevap B seçeneğidir.
