9. sınıf kimya 2. dönem 1. yazılı 3. senaryo Test 2

$PH_3$ molekülü ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
($P:15$, $H:1$)

A) Merkez atom fosfordur.

B) Fosfor atomu üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron bulunur.

C) Fosfor atomu oktet kuralına uyar.

D) Toplam $6$ tane bağlayıcı elektron içerir.

E) Toplam $10$ tane değerlik elektronu içerir.

Merhaba sevgili öğrenciler! Kimya sorularını çözerken adım adım ilerlemek, konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olur. Şimdi $PH_3$ molekülü ile ilgili verilen ifadeleri tek tek inceleyelim ve hangisinin yanlış olduğunu bulalım.

• Adım 1: Atomların Değerlik Elektronlarını Bulma

  Öncelikle, moleküldeki her atomun kaç değerlik elektronu olduğunu belirleyelim. Değerlik elektronları, atomun en dış katmanındaki elektronlardır ve kimyasal bağların oluşumunda rol oynarlar.

  • Fosfor ($P$): Atom numarası $15$'tir. Elektron dizilimi $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3$'tür. En dış katman ($n=3$) $3s^2 3p^3$ olduğundan, fosforun $2+3=5$ değerlik elektronu vardır.
  • Hidrojen ($H$): Atom numarası $1$'dir. Elektron dizilimi $1s^1$'dir. En dış katman ($n=1$) $1s^1$ olduğundan, hidrojenin $1$ değerlik elektronu vardır.
• Adım 2: Moleküldeki Toplam Değerlik Elektron Sayısını Hesaplama

  $PH_3$ molekülünde bir tane fosfor atomu ve üç tane hidrojen atomu bulunur.

  • Toplam değerlik elektron sayısı = (Fosfor atomunun değerlik elektronu sayısı) + (Hidrojen atomlarının değerlik elektronu sayısı)
  • Toplam değerlik elektron sayısı = $1 \times 5 + 3 \times 1 = 5 + 3 = 8$ elektron.
• Adım 3: Lewis Yapısını Çizme

  Merkez atom genellikle en az elektronegatif olan veya birden fazla bağ yapabilen atomdur. Bu durumda fosfor ($P$) merkez atom, hidrojenler ($H$) ise ona bağlı atomlardır.

  • Fosfor atomunu ortaya yerleştirip, üç hidrojen atomunu ona tekli bağlarla bağlarız. Her tekli bağ $2$ elektron kullanır. $3$ bağ için $3 \times 2 = 6$ elektron kullanıldı.
  • Geriye kalan elektron sayısı: $8 - 6 = 2$ elektron.
  • Bu kalan $2$ elektronu, merkez atom olan fosforun üzerine ortaklanmamış elektron çifti olarak yerleştiririz. Hidrojen atomları tek bağ yaparak dubletini (2 elektron) tamamlamış olur.
  • Lewis yapısı şu şekildedir:

          H
          |
        H-P-H
          ..
                    

    (Buradaki '..' fosfor üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftini temsil eder.)
• Adım 4: Seçenekleri Değerlendirme

  Şimdi her bir seçeneği, çizdiğimiz Lewis yapısı ve yaptığımız hesaplamalar doğrultusunda inceleyelim.

  • A) Merkez atom fosfordur.

    Lewis yapısında da görüldüğü gibi, üç hidrojen atomu fosfor atomuna bağlıdır. Bu nedenle fosfor merkez atomdur. Bu ifade doğrudur.

  • B) Fosfor atomu üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron bulunur.

    Lewis yapısına baktığımızda, fosfor atomu üzerinde $2$ adet ortaklanmamış elektron (yani $1$ çift) bulunmaktadır. Bu ifade doğrudur.

  • C) Fosfor atomu oktet kuralına uyar.

    Oktet kuralı, bir atomun değerlik kabuğunda $8$ elektron bulundurma eğiliminde olmasıdır. Fosfor atomunun etrafındaki elektronları sayalım: $3$ tane bağlayıcı elektron çifti ($3 \times 2 = 6$ elektron) ve $1$ tane ortaklanmamış elektron çifti ($2$ elektron). Toplamda $6 + 2 = 8$ elektron vardır. Dolayısıyla, fosfor atomu oktet kuralına uyar. Bu ifade doğrudur.

  • D) Toplam $6$ tane bağlayıcı elektron içerir.

    $PH_3$ molekülünde $3$ adet tekli bağ vardır. Her tekli bağ $2$ elektron içerir. Bu durumda toplam bağlayıcı elektron sayısı $3 \times 2 = 6$ elektrondur. Bu ifade doğrudur.

  • E) Toplam $10$ tane değerlik elektronu içerir.

    Adım 2'de hesapladığımız gibi, $PH_3$ molekülündeki toplam değerlik elektron sayısı $8$'dir ($5$ (P'den) + $3 \times 1$ (H'den) = $8$). Bu ifade, molekülde $10$ değerlik elektronu olduğunu söylemektedir ki bu yanlıştır. Bu ifade yanlıştır.

Yukarıdaki analizler sonucunda, yanlış olan ifadenin E seçeneğinde yer aldığını görüyoruz.

Cevap E seçeneğidir.