_{29}Cu^{+1} iyonu için;
I. ell = 0 olan orbitalindeki toplam elektron sayısı 6’dır.
III. Küresel simetri özelliği göstermez.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
Bakır (I) İyonunun Elektron Dizilimi ve Kuantum Sayıları Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Temel hâldeki nötr _{29}\text{Cu} atomunun elektron dizilimi küresel simetri kararlılığından dolayı 4s^1 3d^{10} ile biter. Katyon oluşurken elektronlar öncelikle baş kuantum sayısı (n) en büyük olan en dıştaki orbitalden (burada 4s) koparılır.
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — _{29}\text{Cu}^{+1} İyonunun Elektron Dizilimi
Nötr bakır atomunun elektron dizilimi şöyledir:
_{29}\text{Cu}: 1s^2\, 2s^2\, 2p^6\, 3s^2\, 3p^6\, 4s^1\, 3d^{10}
+1 yüklü iyon oluşurken 1 elektron enerjisi en düşük seviyedeki değil, çekirdeğe en uzak olan 4s orbitalinden verilir:
_{29}\text{Cu}^{+1}: 1s^2\, 2s^2\, 2p^6\, 3s^2\, 3p^6\, 3d^{10}
Adım 2 — Öncüllerin Değerlendirilmesi
-
I. \ell = 0 (s orbitali) olan elektron sayısı:
Açısal momentum kuantum sayısı \ell = 0 olan orbitaller s orbitalleridir. İyonda 1s^2, 2s^2 ve 3s^2 orbitalleri bulunur. Toplam 2 + 2 + 2 = 6 elektron vardır. (I. öncül DOĞRUDUR) -
II. m_\ell = +2 olan elektron sayısı:
Manyetik kuantum sayısı m_\ell = +2 değeri yalnızca \ell = 2 (d alt kabuğu) için mümkündür. 3d alt kabuğunda beş orbital (m_\ell = -2, -1, 0, +1, +2) bulunur ve 3d^{10} tam dolu olduğundan her bir orbitalde 2 elektron yer alır. Dolayısıyla m_\ell = +2 orbitalinde 2 elektron vardır. (II. öncül DOĞRUDUR) -
III. Küresel simetri özelliği:
Son orbitali yarı dolu (s^1, p^3, d^5, f^7) veya tam dolu (s^2, p^6, d^{10}, f^{14}) olan tanecikler küresel simetri özelliği gösterir. _{29}\text{Cu}^{+1} iyonu tam dolu 3d^{10} ile sonlandığı için küresel simetri özelliği gösterir. (III. öncül YANLIŞTIR)
CEVAP: C) I ve II
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: _{29}\text{Cu} ve _{24}\text{Cr} atomlarında 4s orbitalindeki elektron kural dışı olarak 3d’ye aktarılır (4s^1 3d^{10} ve 4s^1 3d^5). İyonlaşma sırasında ise elektronun 3d’den değil, en dış kabuktaki (n=4) 4s orbitalinden koptuğu unutulmamalıdır.