Bir element atomunun elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2$ şeklindedir. Bu atom için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) 4. periyot 2A grubu elementidir
B) Elektron dağılımı Aufbau kuralına uygundur
C) Değerlik elektron sayısı 2'dir
D) Geçiş metalidir
Bir element atomunun elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2$ olarak verilmiştir. Bu dağılımı adım adım inceleyerek seçeneklerin doğruluğunu değerlendirelim:
- Atomdaki Toplam Elektron Sayısı: Verilen elektron dağılımındaki üst simgeleri (elektron sayılarını) toplayalım: $2+2+6+2+6+2+2 = 22$ elektron. Nötr bir atomda elektron sayısı proton sayısına (atom numarasına) eşittir. Dolayısıyla bu atomun atom numarası 22'dir. Bu element Titanyum (Ti) elementidir.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) 4. periyot 2A grubu elementidir
- Periyot: Elektron dağılımında en yüksek baş kuantum sayısı (n) 4'tür ($4s^2$). Bu nedenle atom 4. periyottadır. Bu kısım doğrudur.
- Grup: Atomun elektron dağılımı $3d^2$ ile bitmektedir. Bu, atomun d-bloğu elementi olduğunu gösterir. d-bloğu elementleri B grubu elementleri (geçiş metalleri) olarak sınıflandırılır. 2A grubu elementleri ise s-bloğu elementleridir (alkali toprak metalleri). d-bloğu elementlerinin grup numarası, en dış katmandaki s elektronları ile d orbitallerindeki elektronların toplamıdır: $4s^2 3d^2 \rightarrow 2+2 = 4$. Yani bu element 4B grubundadır. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
- B) Elektron dağılımı Aufbau kuralına uygundur
- Aufbau kuralı, elektronların atom orbitallerine en düşük enerjili olandan başlayarak sırayla yerleştiğini belirtir. Enerji sıralaması genellikle $1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p ...$ şeklindedir. Verilen elektron dağılımı $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2$ bu kurala tamamen uymaktadır; $4s$ orbitali $3d$ orbitalinden önce doldurulmuştur. Dolayısıyla, bu ifade teknik olarak doğrudur. Ancak, sorunun asıl amacı genellikle elementin özelliklerini veya sınıflandırmasını belirlemektir.
- C) Değerlik elektron sayısı 2'dir
- Değerlik elektronları, atomun kimyasal bağ yapımında kullanılan en dış katmanındaki elektronlardır. Ana grup elementleri için en yüksek baş kuantum sayısına sahip katmandaki elektronlar değerlik elektronlarıdır. Ancak geçiş metalleri (d-bloğu elementleri) için, en dış s orbitalindeki elektronlar ve kısmen dolu olan d orbitalindeki elektronlar değerlik elektronu olarak kabul edilir. Bu atomda $4s^2$ ve $3d^2$ elektronları bulunmaktadır. Dolayısıyla değerlik elektron sayısı $2+2=4$'tür. Bu nedenle C seçeneği yanlıştır.
- D) Geçiş metalidir
- Bir elementin elektron dağılımı d orbitali ile bitiyorsa (veya f orbitali ile), bu element bir geçiş metali (veya iç geçiş metali) olarak sınıflandırılır. Verilen elektron dağılımı $...3d^2$ ile bitmektedir. Bu durum, atomun d-bloğunda yer aldığını ve dolayısıyla bir geçiş metali olduğunu açıkça gösterir. Bu ifade doğrudur ve atomun temel bir sınıflandırmasını belirtir.
Yukarıdaki analizler sonucunda, A ve C seçenekleri kesinlikle yanlıştır. B seçeneği teknik olarak doğru olsa da, D seçeneği atomun elektron dağılımından doğrudan çıkarılan ve atomun kimyasal özelliklerini belirleyen temel bir sınıflandırmadır.
Cevap D seçeneğidir.
