Sevgili öğrenciler, Krom (Cr) atomunun temel hal elektron konfigürasyonunu adım adım bulalım:
- 1. Atom Numarasını Belirleme: Krom (Cr) elementinin atom numarası $24$'tür. Nötr bir atom olduğu için, bu atomda $24$ elektron bulunur.
- 2. Elektronları Orbitallere Yerleştirme (Beklenen Konfigürasyon): Elektronlar, Aufbau prensibine göre en düşük enerjili orbitallerden başlayarak yerleşirler.
- Elektronları sırasıyla doldurduğumuzda, ilk $18$ elektron Argon (Ar) soygazının elektron konfigürasyonunu oluşturur: $[Ar]$. Bu, $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ anlamına gelir.
- Geriye kalan $24 - 18 = 6$ elektronu doldurmaya devam ederiz. Normalde bu elektronlar $4s$ ve $3d$ orbitallerine yerleşir:
- $4s$ orbitali $2$ elektron alır: $4s^2$.
- Kalan $6 - 2 = 4$ elektron $3d$ orbitaline yerleşir: $3d^4$.
- Bu durumda, beklenen elektron konfigürasyonu $[Ar] 4s^2 3d^4$ olur.
- 3. İstisnai Durumu Değerlendirme (Yarı Dolu ve Tam Dolu Orbitallerin Kararlılığı): Geçiş metallerinde, özellikle d-blok elementlerinde, bazı istisnai durumlar gözlenir. Yarı dolu ($d^5$) veya tam dolu ($d^{10}$) d-orbitalleri, diğer konfigürasyonlara göre daha kararlıdır. Bu kararlılık, elektronlar arası itme kuvvetlerinin azalması ve simetrinin artmasıyla ilişkilidir.
- Krom atomunda, beklenen $4s^2 3d^4$ konfigürasyonu yerine, $4s$ orbitalinden bir elektronun $3d$ orbitaline geçmesiyle $4s^1 3d^5$ konfigürasyonu oluşur. Bu durum, $3d$ orbitalinin yarı dolu hale gelmesini sağlar ve atoma ekstra kararlılık kazandırır.
- 4. Temel Hal Elektron Konfigürasyonunu Belirleme: Bu kararlılık ilkesi nedeniyle, Krom (Cr) atomunun temel hal elektron konfigürasyonu $[Ar] 4s^1 3d^5$ şeklindedir.
- Şimdi seçeneklerimizi inceleyelim:
- A) $[Ar] 4s^2 3d^4$ (Beklenen ama istisna nedeniyle doğru olmayan konfigürasyon)
- B) $[Ar] 4s^1 3d^5$ (Doğru konfigürasyon)
- C) $[Ar] 4s^2 3d^5$ (Yanlış konfigürasyon)
- D) $[Ar] 4s^1 3d^4$ (Yanlış konfigürasyon)
Cevap B seçeneğidir.
