İyonların elektron dizilimi nasıl yapılır Test 1

$Al^{3+}$ iyonunun elektron dizilimi aşağıdakilerden hangisidir?

A) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
B) 1s² 2s² 2p⁶
C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
D) 1s² 2s² 2p⁵

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, $Al^{3+}$ iyonunun elektron dizilimini bulmamız isteniyor. Elektron dizilimi, bir atomdaki veya iyondaki elektronların enerji seviyelerine ve orbitallere nasıl yerleştiğini gösterir. Hadi adım adım bu soruyu çözelim:

• 1. Adım: Nötr Alüminyum (Al) atomunun atom numarasını bulalım.

  Periyodik tabloya baktığımızda, Alüminyum (Al) elementinin atom numarasının 13 olduğunu görürüz. Atom numarası, nötr bir atomdaki proton sayısını ve aynı zamanda elektron sayısını gösterir. Dolayısıyla, nötr bir Al atomunda 13 elektron bulunur.

• 2. Adım: Nötr Al atomunun elektron dizilimini yazalım.

  Elektronlar, en düşük enerji seviyelerinden başlayarak orbitallere yerleşirler (Aufbau ilkesi). Her orbitalin alabileceği maksimum elektron sayısı bellidir (s orbitali 2, p orbitali 6, d orbitali 10, f orbitali 14). 13 elektronu bu kurala göre yerleştirelim:

  • $1s^2$ (1. enerji seviyesindeki s orbitali 2 elektron alır)
  • $2s^2$ (2. enerji seviyesindeki s orbitali 2 elektron alır)
  • $2p^6$ (2. enerji seviyesindeki p orbitali 6 elektron alır)
  • $3s^2$ (3. enerji seviyesindeki s orbitali 2 elektron alır)
  • $3p^1$ (Geriye kalan 1 elektron 3. enerji seviyesindeki p orbitaline yerleşir)

  Böylece, nötr Al atomunun elektron dizilimi $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$ olur.

• 3. Adım: $Al^{3+}$ iyonunun ne anlama geldiğini anlayalım.

  $Al^{3+}$ iyonu, nötr Al atomunun 3 elektron kaybettiği anlamına gelir. Pozitif yük ($3+$), atomun elektron kaybettiğini gösterir.

• 4. Adım: $Al^{3+}$ iyonunun elektron dizilimini bulalım.

  Bir atom elektron kaybettiğinde, elektronlar en dış enerji seviyesinden ve en yüksek enerjili orbitallerden başlanarak uzaklaştırılır. Nötr Al atomunun dizilimi $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$ idi. En dış enerji seviyesi 3. enerji seviyesidir ($3s$ ve $3p$ orbitalleri).

  • Önce $3p^1$ orbitalindeki 1 elektron kaybedilir. Kalan dizilim: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$.
  • Toplamda 3 elektron kaybetmemiz gerektiği için, geriye kalan 2 elektronu da $3s^2$ orbitalinden kaybederiz. Kalan dizilim: $1s^2 2s^2 2p^6$.

  Bu durumda, $Al^{3+}$ iyonunun elektron dizilimi $1s^2 2s^2 2p^6$ olur. Bu dizilim, neon (Ne) soygazının elektron dizilimine benzerdir, bu da $Al^{3+}$ iyonunun kararlı bir yapıya sahip olduğunu gösterir.

• 5. Adım: Seçeneklerle karşılaştıralım.
  • A) $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$ (Nötr Al atomunun dizilimi)
  • B) $1s^2 2s^2 2p^6$ (Bizim bulduğumuz $Al^{3+}$ iyonunun dizilimi)
  • C) $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$ (Al atomunun 1 elektron kaybetmiş hali)
  • D) $1s^2 2s^2 2p^5$ (Al atomunun 4 elektron kaybetmiş hali)

Cevap B seçeneğidir.