Madelung kuralına göre aşağıdaki elementlerden hangisinin elektron dağılımı yanlış verilmiştir?
A) Krom (Cr): [Ar] 4s¹ 3d⁵Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, Madelung kuralı (Aufbau ilkesi) ve elektron dağılımındaki özel durumları (istisnaları) kullanarak elementlerin elektron dizilimlerini inceleyeceğiz. Madelung kuralı, elektronların atom orbitallerine artan enerji seviyelerine göre yerleştiğini belirtir. Ancak, bazı elementlerde, özellikle geçiş metallerinde, yarı dolu ($d^5$) veya tam dolu ($d^{10}$) d-orbitallerinin sağladığı ekstra kararlılık nedeniyle bu kuraldan sapmalar (istisnalar) gözlenir. Bu istisnalar, atomun daha düşük enerji ve dolayısıyla daha yüksek kararlılık elde etmesini sağlar.
Madelung kuralına göre beklenen elektron dağılımı: $[Ar] 4s^2 3d^4$
Verilen elektron dağılımı: $[Ar] 4s^1 3d^5$
Açıklama: Krom, $3d$ orbitalinin yarı dolu ($3d^5$) olmasının sağladığı ekstra kararlılık nedeniyle bir istisna gösterir. $4s$ orbitalindeki bir elektron $3d$ orbitaline geçerek $4s^1 3d^5$ dizilimini oluşturur. Bu dizilim, beklenen $4s^2 3d^4$ diziliminden daha kararlıdır. Dolayısıyla, verilen dağılım doğrudur.
Madelung kuralına göre beklenen elektron dağılımı: $[Ar] 4s^2 3d^9$
Verilen elektron dağılımı: $[Ar] 4s^1 3d^{10}$
Açıklama: Bakır da bir istisna gösterir. $3d$ orbitalinin tam dolu ($3d^{10}$) olmasının sağladığı ekstra kararlılık nedeniyle $4s$ orbitalindeki bir elektron $3d$ orbitaline geçerek $4s^1 3d^{10}$ dizilimini oluşturur. Bu dizilim, beklenen $4s^2 3d^9$ diziliminden daha kararlıdır. Dolayısıyla, verilen dağılım doğrudur.
Madelung kuralına göre beklenen elektron dağılımı: $[Kr] 5s^2 4d^9$
Verilen elektron dağılımı: $[Kr] 5s^1 4d^{10}$
Açıklama: Gümüş, Bakır ile aynı grupta yer alır ve benzer bir istisna gösterir. $4d$ orbitalinin tam dolu ($4d^{10}$) olmasının sağladığı ekstra kararlılık nedeniyle $5s$ orbitalindeki bir elektron $4d$ orbitaline geçerek $5s^1 4d^{10}$ dizilimini oluşturur. Bu dizilim, beklenen $5s^2 4d^9$ diziliminden daha kararlıdır. Dolayısıyla, verilen dağılım doğrudur.
Madelung kuralına göre beklenen elektron dağılımı (istisna göz ardı edilirse): $[Xe] 6s^2 4f^{14} 5d^9$
Verilen elektron dağılımı: $[Xe] 6s^2 4f^{14} 5d^9$
Açıklama: Altın da Gümüş ve Bakır gibi $d$ orbitalinin tam dolu ($d^{10}$) olmasının sağladığı kararlılık nedeniyle bir istisna göstermelidir. Bu nedenle, $6s$ orbitalindeki bir elektronun $5d$ orbitaline geçerek $6s^1 4f^{14} 5d^{10}$ dizilimini oluşturması beklenir. Verilen dizilim ($[Xe] 6s^2 4f^{14} 5d^9$), Madelung kuralına göre istisna göz ardı edildiğinde elde edilen dizilimdir, ancak Altın'ın gerçek (kararlı) elektron dizilimi bu değildir. Altın, $6s^1 4f^{14} 5d^{10}$ şeklinde dizilmelidir. Dolayısıyla, verilen dağılım yanlıştır.
Bu durumda, Madelung kuralına göre (istisnalar da dahil edildiğinde) elektron dağılımı yanlış verilen element Altın'dır.
Cevap D seçeneğidir.
