Atom numarası 12 olan bir elementin kararlı iyonu için aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) Elektron vererek $-2$ yüklü iyon oluşturur.
B) Elektron alarak $+2$ yüklü iyon oluşturur.
C) Elektron vererek $+2$ yüklü iyon oluşturur.
D) Elektron alarak $-1$ yüklü iyon oluşturur.
E) Elektron vererek $+1$ yüklü iyon oluşturur.
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için, bir elementin atom numarasının ne anlama geldiğini ve atomların neden kararlı iyonlar oluşturduğunu anlamamız gerekiyor. Adım adım ilerleyelim:
- 1. Adım: Atom Numarasını Anlamak
- Atom numarası (Z), bir elementin çekirdeğindeki proton sayısını gösterir. Nötr bir atomda, proton sayısı aynı zamanda elektron sayısına eşittir.
- Soruda atom numarası 12 olarak verilmiş. Bu, elementin 12 protonu ve nötr halde 12 elektronu olduğu anlamına gelir.
- 2. Adım: Elektron Dizilimini Yazmak
- Elektronlar, atom çekirdeği etrafındaki belirli enerji seviyelerinde (katmanlarda) ve alt katmanlarda bulunurlar. Elektronların bu katmanlara yerleşimine elektron dizilimi denir.
- 12 elektronu olan bir elementin elektron dizilimi şu şekildedir: $1s^2$ $2s^2$ $2p^6$ $3s^2$.
- 3. Adım: Değerlik Elektronlarını Belirlemek
- Bir atomun en dış katmanındaki elektronlara değerlik elektronları denir. Bu elektronlar, atomun kimyasal özelliklerini ve bağ yapma eğilimini belirler.
- Elektron dizilimine baktığımızda ($1s^2$ $2s^2$ $2p^6$ $3s^2$), en dış katman 3. katmandır ve bu katmanda $3s^2$ şeklinde 2 elektron bulunmaktadır. Yani, bu elementin 2 değerlik elektronu vardır.
- 4. Adım: Kararlılık (Oktet Kuralı)
- Atomlar genellikle en dış katmanlarını tam dolu hale getirerek (genellikle 8 elektron, yani oktet kuralı) kararlı bir yapıya ulaşma eğilimindedirler. Bu kararlı yapı, soygazların elektron dizilimine benzer.
- Elementimizin 2 değerlik elektronu var. Kararlı hale gelmek için iki seçeneği vardır: ya 6 elektron alarak dış katmanını 8'e tamamlamak ya da 2 elektron vererek bir önceki katmanı (2. katman, $2s^2$ $2p^6$) tam dolu hale getirmek.
- 6 elektron almak, 2 elektron vermekten çok daha fazla enerji gerektiren bir süreçtir. Bu nedenle, bu element 2 elektron vermeyi tercih edecektir.
- 5. Adım: İyon Oluşumu ve Yükü
- Bir atom elektron verdiğinde, negatif yüklü elektron sayısı azalır ve çekirdekteki pozitif yüklü proton sayısı baskın hale gelir. Bu durumda atom pozitif yüklü bir iyon (katyon) oluşturur.
- Elementimiz 2 elektron verdiğinde, elektron sayısı $12 - 2 = 10$ olur. Proton sayısı hala 12'dir.
- Bu durumda iyonun net yükü $12 \text{ (proton)} - 10 \text{ (elektron)} = +2$ olur.
- Oluşan iyonun elektron dizilimi $1s^2$ $2s^2$ $2p^6$ olur ki bu, Neon (Ne) soygazının elektron dizilimine benzer ve kararlıdır.
- 6. Adım: Seçenekleri Değerlendirme
- Yukarıdaki adımlarda, atom numarası 12 olan elementin 2 elektron vererek $+2$ yüklü bir iyon oluşturduğunu belirledik. Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Elektron vererek $-2$ yüklü iyon oluşturur. (Yanlış, elektron vermek pozitif yük oluşturur.)
- B) Elektron alarak $+2$ yüklü iyon oluşturur. (Yanlış, elektron almak negatif yük oluşturur.)
- C) Elektron vererek $+2$ yüklü iyon oluşturur. (Doğru, bulduğumuz sonuçla eşleşiyor.)
- D) Elektron alarak $-1$ yüklü iyon oluşturur. (Yanlış, elektron verir ve $+2$ yüklü olur.)
- E) Elektron vererek $+1$ yüklü iyon oluşturur. (Yanlış, 2 elektron verir ve $+2$ yüklü olur.)
Cevap C seçeneğidir.
