Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, kimyada önemli bir kavram olan "izoelektronik" tanecikleri anlamamız gerekiyor. İzoelektronik tanecikler, aynı sayıda elektrona sahip olan atomlar veya iyonlardır. Şimdi adım adım sorumuzu çözelim:
- Adım 1: $Ca^{2+}$ iyonunun elektron sayısını bulalım.
- Kalsiyum (Ca) elementinin atom numarası (proton sayısı) 20'dir. Nötr bir Ca atomunda 20 proton ve 20 elektron bulunur.
- $Ca^{2+}$ iyonu, nötr Ca atomunun 2 elektron kaybetmiş halidir (pozitif yük, elektron kaybını gösterir).
- Bu durumda, $Ca^{2+}$ iyonunun elektron sayısı: $20 - 2 = 18$ elektrondur.
- Yani, $Ca^{2+}$ iyonu ile izoelektronik olan taneciklerin de 18 elektrona sahip olması gerekir.
- Adım 2: Seçeneklerdeki taneciklerin elektron sayılarını tek tek inceleyelim.
- A) $K^+$: Potasyum (K) elementinin atom numarası 19'dur. Nötr K atomunda 19 elektron bulunur. $K^+$ iyonu 1 elektron kaybettiği için elektron sayısı: $19 - 1 = 18$ elektrondur.
- B) Ar: Argon (Ar) elementinin atom numarası 18'dir. Argon nötr bir atom olduğu için elektron sayısı proton sayısına eşittir: 18 elektrondur.
- C) $S^{2-}$: Kükürt (S) elementinin atom numarası 16'dır. Nötr S atomunda 16 elektron bulunur. $S^{2-}$ iyonu 2 elektron aldığı için elektron sayısı: $16 + 2 = 18$ elektrondur.
- D) $Cl^-$: Klor (Cl) elementinin atom numarası 17'dir. Nötr Cl atomunda 17 elektron bulunur. $Cl^-$ iyonu 1 elektron aldığı için elektron sayısı: $17 + 1 = 18$ elektrondur.
- Adım 3: Sonuçları değerlendirelim.
- Gördüğümüz gibi, tüm seçeneklerdeki taneciklerin ( $K^+$, Ar, $S^{2-}$, $Cl^-$ ) elektron sayısı 18'dir. Bu da hepsinin $Ca^{2+}$ iyonu ile izoelektronik olduğu anlamına gelir.
- Ancak, bu tür sorularda genellikle bir iyonun elektron düzenini taklit ettiği nötr soy gaz atomu kastedilir. $Ca^{2+}$ iyonu, 18 elektronlu yapısıyla Argon (Ar) atomunun elektron düzenine ulaşmıştır. Bu nedenle, seçenekler arasında nötr bir atom olarak sadece Argon bulunmaktadır ve genellikle bu tür sorularda aranan cevap, iyonun kararlı hale geçtiği soy gaz atomudur.
Bu nedenle, $Ca^{2+}$ iyonu ile izoelektronik olan ve nötr bir atom olan tanecik Argon'dur.
Cevap B seçeneğidir.
