Bir atomda 3. enerji düzeyinde (n=3) bulunabilecek maksimum elektron sayısı kaçtır?
A) 8Bir atomda elektronlar, çekirdek etrafında belirli enerji düzeylerinde (kabuklarda) bulunurlar. Bu enerji düzeyleri "n" ile gösterilir ve $n=1, n=2, n=3$ gibi tam sayılarla ifade edilir. Her enerji düzeyinin belirli bir maksimum elektron kapasitesi vardır.
Soru bize 3. enerji düzeyini (yani $n=3$) sormaktadır. Bu, çekirdekten itibaren üçüncü ana enerji kabuğudur.
Her enerji düzeyi, kendi içinde alt kabuklara (s, p, d, f) ayrılır. Her alt kabuk da belirli sayıda orbital içerir. Bir orbital en fazla 2 elektron alabilir.
Enerji düzeyi ($n$) arttıkça, o düzeyde bulunabilecek alt kabuk türleri ve dolayısıyla orbital sayısı da artar:
- $n=1$ için sadece 's' alt kabuğu vardır (1 orbital).
- $n=2$ için 's' ve 'p' alt kabukları vardır (1 's' orbitali + 3 'p' orbitali = toplam 4 orbital).
- $n=3$ için 's', 'p' ve 'd' alt kabukları vardır.
$n=3$ enerji düzeyinde bulunan alt kabuklar ve içerdikleri orbital sayıları şunlardır:
- 's' alt kabuğu: 1 orbital
- 'p' alt kabuğu: 3 orbital
- 'd' alt kabuğu: 5 orbital
Toplam orbital sayısı = $1 \text{ (s)} + 3 \text{ (p)} + 5 \text{ (d)} = 9$ orbital.
Her orbital en fazla 2 elektron alabileceği için, $n=3$ enerji düzeyindeki toplam 9 orbitalin alabileceği maksimum elektron sayısı:
$9 \text{ orbital} \times 2 \text{ elektron/orbital} = 18 \text{ elektron}$
Bir enerji düzeyinde (n) bulunabilecek maksimum elektron sayısını bulmak için genel bir formül vardır: $2n^2$.
Bu formülü $n=3$ için uygulayalım:
$2 \times (3)^2 = 2 \times 9 = 18$
Her iki yöntemle de aynı sonuca ulaştık.
Bu nedenle, bir atomda 3. enerji düzeyinde (n=3) bulunabilecek maksimum elektron sayısı 18'dir.
Cevap B seçeneğidir.
