Bir element atomunun temel hal elektron konfigürasyonu $[Ar] 4s^1 3d^5$ şeklindedir. Bu element ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Atom numarası 24'tür ve krom elementidir
B) Aufbau kuralına tam uyar
C) Manyetik özellik göstermez
D) 4. periyot 5B grubu elementidir
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bir element atomunun temel hal elektron konfigürasyonu $[Ar] 4s^1 3d^5$ olarak verilmiş. Bu bilgiyi kullanarak elementin özelliklerini adım adım inceleyelim ve doğru seçeneği bulalım.
-
Adım 1: Atom Numarasını ve Elementi Belirleyelim
- $[Ar]$ ifadesi, Argon elementinin elektron konfigürasyonunu temsil eder. Argon'un atom numarası 18'dir, yani 18 elektronu vardır.
- Verilen konfigürasyonda Argon'dan sonra $4s^1$ orbitalinde 1 elektron ve $3d^5$ orbitalinde 5 elektron bulunmaktadır.
- Toplam elektron sayısı = $18 (Ar) + 1 (4s) + 5 (3d) = 24$ elektrondur.
- Nötr bir atomda elektron sayısı, proton sayısına (atom numarasına) eşittir. Dolayısıyla, bu elementin atom numarası 24'tür.
- Atom numarası 24 olan element Krom (Cr) elementidir.
- Bu bilgiye göre, A seçeneği "Atom numarası 24'tür ve krom elementidir" ifadesi doğru görünmektedir. Diğer seçenekleri de kontrol edelim.
-
Adım 2: Aufbau Kuralına Uygunluğunu İnceleyelim
- Aufbau kuralı, elektronların atom orbitallerine en düşük enerji seviyesinden başlayarak yerleştiğini belirtir.
- Atom numarası 24 olan bir element için Aufbau kuralına göre beklenen elektron konfigürasyonu $[Ar] 4s^2 3d^4$ olmalıdır.
- Ancak verilen konfigürasyon $[Ar] 4s^1 3d^5$ şeklindedir. Bu durum, $3d$ orbitalinin yarı dolu (5 elektron) veya tam dolu (10 elektron) olmasının atomu daha kararlı hale getirmesi nedeniyle oluşan bir istisnadır. Bu nedenle, bir elektron $4s$ orbitalinden $3d$ orbitaline geçer.
- Dolayısıyla, bu element Aufbau kuralına tam olarak uymaz, bir istisnadır. B seçeneği yanlıştır.
-
Adım 3: Manyetik Özelliğini Belirleyelim
- Bir atomun manyetik özellik göstermesi (paramanyetik olması) için eşleşmemiş elektronlara sahip olması gerekir.
- Verilen konfigürasyon $[Ar] 4s^1 3d^5$ şeklindedir.
- $4s^1$: $4s$ orbitalinde 1 eşleşmemiş elektron vardır.
- $3d^5$: $3d$ orbitalleri 5 tanedir. Hund kuralına göre, bu 5 elektron her bir $3d$ orbitaline tek tek yerleşir ve 5 eşleşmemiş elektron bulunur.
- Toplamda $1 + 5 = 6$ eşleşmemiş elektron olduğu için bu element manyetik özellik (paramanyetizma) gösterir.
- C seçeneği "Manyetik özellik göstermez" ifadesi yanlıştır.
-
Adım 4: Periyot ve Grup Bilgisini Kontrol Edelim
- Periyot: Bir elementin periyot numarası, en yüksek baş kuantum sayısına ($n$) göre belirlenir. Verilen konfigürasyonda en yüksek baş kuantum sayısı $4s^1$'deki 4'tür. Bu nedenle element 4. periyottadır.
- Grup: Geçiş metalleri (d-blok elementleri) için grup numarası, en dıştaki $s$ orbitalindeki elektron sayısı ile $d$ orbitalindeki elektron sayısının toplamıdır.
- Grup numarası = $1 (4s) + 5 (3d) = 6$.
- Bu element bir geçiş metali olduğu için B grubundadır. Dolayısıyla 6B grubu elementidir.
- D seçeneği "4. periyot 5B grubu elementidir" ifadesi yanlıştır.
Yukarıdaki adımları incelediğimizde, sadece A seçeneğinin doğru olduğunu görmekteyiz.
Cevap A seçeneğidir.
