Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, kimyanın temel kavramlarından olan "izoelektronik" olma durumunu ve elektron dizilişlerini kullanarak bir iyonu tanımlayacağız. Adım adım ilerleyelim:
- Adım 1: İzoelektronik Kavramını Anlayalım.
- İzoelektronik, farklı atom veya iyonların aynı sayıda elektrona sahip olması demektir. Yani, eğer bir iyon Argon atomu ile izoelektronik ise, bu iyonun elektron sayısı Argon atomunun elektron sayısına eşit olmalıdır.
- Adım 2: Argon Atomunun Elektron Sayısını Bulalım.
- Argon (Ar) bir soygazdır ve periyodik tabloda atom numarası (Z) 18'dir.
- Nötr bir atomda proton sayısı elektron sayısına eşittir. Bu nedenle, Argon atomunun 18 elektronu vardır.
- Soruda bahsedilen iyonun da Argon ile izoelektronik olduğu için 18 elektronu olmalıdır.
- Adım 3: Verilen Elektron Dizilişindeki Toplam Elektron Sayısını Hesaplayalım.
- Soruda verilen elektron dizilişi $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ şeklindedir.
- Bu dizilişteki üstleri (elektron sayılarını) toplayarak toplam elektron sayısını buluruz: $2 + 2 + 6 + 2 + 6 = 18$ elektron.
- Bu da aradığımız iyonun 18 elektrona sahip olması gerektiğini doğrular. Hem Argon'un elektron sayısı hem de verilen dizilişteki elektron sayısı 18'dir.
- Adım 4: Seçeneklerdeki İyonların Elektron Sayılarını İnceleyelim.
- Şimdi her bir seçenekteki iyonun elektron sayısını bulalım ve 18 olup olmadığını kontrol edelim:
- A) Cl⁻ (Klorür iyonu): Klor (Cl) atomunun atom numarası 17'dir. Nötr Cl atomunun 17 elektronu vardır. Cl⁻ iyonu, bir elektron aldığı için $17 + 1 = 18$ elektrona sahiptir.
- B) K⁺ (Potasyum iyonu): Potasyum (K) atomunun atom numarası 19'dur. Nötr K atomunun 19 elektronu vardır. K⁺ iyonu, bir elektron verdiği için $19 - 1 = 18$ elektrona sahiptir.
- C) Ca²⁺ (Kalsiyum iyonu): Kalsiyum (Ca) atomunun atom numarası 20'dir. Nötr Ca atomunun 20 elektronu vardır. Ca²⁺ iyonu, iki elektron verdiği için $20 - 2 = 18$ elektrona sahiptir.
- D) S²⁻ (Sülfür iyonu): Kükürt (S) atomunun atom numarası 16'dır. Nötr S atomunun 16 elektronu vardır. S²⁻ iyonu, iki elektron aldığı için $16 + 2 = 18$ elektrona sahiptir.
- Adım 5: Doğru İyonu Belirleyelim.
- Yukarıdaki incelemeler sonucunda, tüm seçeneklerdeki iyonların 18 elektronu olduğunu gördük. Bu, hepsinin Argon ile izoelektronik olduğu ve verilen elektron dizilişine sahip olduğu anlamına gelir.
- Soruda bizden bu koşulları sağlayan bir iyonu bulmamız istenmektedir. Seçenek C'deki Ca²⁺ iyonu, kalsiyum (Ca) atomunun (atom numarası 20) 2 elektron vermesiyle oluşur. Böylece 20 protonu ve $20 - 2 = 18$ elektronu olur. Bu 18 elektron, $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ elektron dizilişine sahiptir ve Argon atomu ile izoelektroniktir. Dolayısıyla, Ca²⁺ iyonu sorudaki tüm şartları sağlamaktadır.
Cevap C seçeneğidir.
