Elektron dizilimi \( 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2 \) olan bir element ile ilgili:
I. Geçiş metalidir
II. 4. periyotta bulunur
III. Manyetik alandan etkilenir
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Verilen elektron dizilimi $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2$ olan bir element için aşağıdaki ifadeleri adım adım, açıklayıcı bir şekilde inceleyelim:
Öncelikle, verilen elektron dizilimi $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2$ bize elementin toplam elektron sayısını ve bu elektronların enerji seviyelerindeki dağılımını gösterir. Toplam elektron sayısı $2+2+6+2+6+2+2 = 22$'dir. Bu da elementin atom numarasının $(Z)$ 22 olduğunu ve nötr halde 22 protonu olduğunu gösterir. Bu element, periyodik tabloda Titanyum (Ti) olarak bilinir.
Geçiş metalleri, elektron dizilimleri d-orbitali ile biten elementlerdir. Bu elementler periyodik tabloda d-blok elementleri olarak da adlandırılırlar.
Verilen dizilimde ($1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2$) en son dolan orbital $3d^2$'dir. Yani elektronlar d-orbitaline yerleşmiştir.
Bu nedenle, bu element bir geçiş metalidir.
I. ifade doğrudur.
Bir elementin periyot numarası, elektron dizilimindeki en yüksek baş kuantum sayısı $(n)$ ile belirlenir. Baş kuantum sayısı, elektronun bulunduğu enerji seviyesini gösterir.
Verilen dizilimde ($1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^2$), en yüksek baş kuantum sayısı $4s^2$ terimindeki $n=4$'tür. $3d$ orbitali $4s$'ten sonra dolsa da, $4s$ orbitali en yüksek enerji seviyesini (periyodu) belirler.
Bu nedenle, element 4. periyotta bulunur.
II. ifade doğrudur.
Bir elementin manyetik alandan etkilenmesi (paramanyetik olması), atomunda eşleşmemiş elektron bulunması durumunda gerçekleşir. Eşleşmemiş elektronlar, kendi spinlerinden dolayı küçük manyetik alanlar oluşturur ve dış manyetik alanla etkileşir.
Elektron diziliminin son kısımlarına bakalım: $4s^2 3d^2$.
$4s$ orbitalinde 2 elektron bulunur ve bu elektronlar eşleşmiştir ($\uparrow\downarrow$).
$3d$ alt kabuğunda 5 adet d-orbitali bulunur. Bu alt kabukta 2 elektron vardır. Hund kuralına göre, bu 2 elektron farklı d-orbitallerine paralel spinlerle yerleşir. Yani, $3d$ alt kabuğunda 2 adet eşleşmemiş elektron bulunur ($\uparrow \_ \_ \_ \_$ şeklinde).
Eşleşmemiş elektronlar bulunduğu için, bu element paramanyetiktir ve manyetik alandan etkilenir.
III. ifade doğrudur.
Yukarıdaki değerlendirmelere göre, I, II ve III numaralı ifadelerin hepsi doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
