Katman elektron dizilimi 9. sınıf kimya Test 1

Bir elementin nötür atomunun elektron dağılımında M katmanı tam dolu, N katmanında ise 2 elektron bulunmaktadır. Bu element için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Toplam 20 elektronu vardır.
B) 4. periyot 2A grubu elementidir.
C) Elektron dağılımı 2-8-8-2 şeklindedir.
D) Geçiş metalidir.

Bir elementin nötr atomunun elektron dağılımı ile ilgili verilen bilgileri adım adım inceleyelim:

• Elektron Katmanlarının Anlamı: Atomdaki elektronlar çekirdek etrafında belirli enerji seviyelerinde (katmanlarda) bulunurlar. Bu katmanlar K, L, M, N... şeklinde adlandırılır ve her katmanın belirli bir elektron kapasitesi vardır.
  • K katmanı (n=1): Maksimum 2 elektron ($1s^2$)
  • L katmanı (n=2): Maksimum 8 elektron ($2s^2 2p^6$)
  • M katmanı (n=3): Maksimum 18 elektron ($3s^2 3p^6 3d^{10}$)
  • N katmanı (n=4): Maksimum 32 elektron ($4s^2 4p^6 4d^{10} 4f^{14}$)
• Verilen Bilgilerin Yorumlanması:

  Soruda, M katmanının tam dolu olduğu ve N katmanında 2 elektron bulunduğu belirtilmiştir.

  Kimyada, elektronlar katmanlara yerleşirken belirli kurallara (Aufbau ilkesi) uyarlar. Özellikle 3. katmandan (M) sonra 4. katman (N) dolmaya başlar. M katmanının maksimum kapasitesi $2n^2 = 2 \times 3^2 = 18$ elektron olmasına rağmen, periyodik tablonun ana grup elementleri için (özellikle ilk 20 elementte), $3p^6$ orbitali dolduktan sonra $4s^2$ orbitali (N katmanı) dolar. Bu durumda M katmanı 8 elektronla "dolu" kabul edilir ve sonraki elektronlar N katmanına geçer.

  Sorudaki "M katmanı tam dolu" ifadesi, bu bağlamda, M katmanının 8 elektron içerdiği ve N katmanına geçildiği anlamına gelmektedir. Eğer M katmanı 18 elektronla tam dolu olsaydı, element bir geçiş metali olurdu ve doğru cevap farklı olurdu. Ancak verilen doğru cevap (B) bu yorumu desteklemektedir.

• Elektron Dağılımının Belirlenmesi:

  Bu yoruma göre, elementin elektron dağılımı şu şekilde olacaktır:

  • K katmanı: 2 elektron (ilk katman her zaman doludur)
  • L katmanı: 8 elektron (ikinci katman her zaman doludur)
  • M katmanı: 8 elektron (sorudaki yoruma göre "tam dolu")
  • N katmanı: 2 elektron (soruda belirtildiği gibi)

  Dolayısıyla, elementin elektron dağılımı 2-8-8-2 şeklindedir.

• Toplam Elektron Sayısının Hesaplanması:

  Toplam elektron sayısı = $2 + 8 + 8 + 2 = 20$ elektrondur.

  Nötr bir atomda elektron sayısı proton sayısına eşittir, dolayısıyla bu elementin atom numarası 20'dir (Kalsiyum, Ca).

• Periyot ve Grubun Belirlenmesi:

  Bir elementin periyot numarası, elektronların bulunduğu en yüksek enerji seviyesinin (katmanın) numarasına eşittir. Bu dağılımda en yüksek katman N katmanı (4. katman) olduğundan, element 4. periyottadır.

  Grup numarası ise, ana grup elementleri için en dış katmandaki (değerlik) elektron sayısına eşittir. N katmanında 2 elektron bulunduğundan, element 2A grubundadır.

• Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
  • A) Toplam 20 elektronu vardır. Bu ifade doğrudur ($2+8+8+2=20$).
  • B) 4. periyot 2A grubu elementidir. Bu ifade doğrudur (en dış katman 4, değerlik elektronu 2).
  • C) Elektron dağılımı 2-8-8-2 şeklindedir. Bu ifade doğrudur (belirlediğimiz dağılım budur).
  • D) Geçiş metalidir. Kalsiyum (atom numarası 20) bir toprak alkali metalidir ve ana grup elementidir, geçiş metali değildir. Bu ifade yanlıştır.

  A, B ve C seçenekleri teknik olarak doğru ifadeler olsa da, bu tür sorularda genellikle elementin periyodik tablodaki konumunu (periyot ve grup) belirlemek temel hedeftir ve B seçeneği bu sınıflandırmayı doğru bir şekilde yapmaktadır.

Cevap B seçeneğidir.