!17633943314366337255335526080216|375x500 [Link Silindi]
Temel hâl elektron diziliminde 7 tane tam dolu orbitali bulunan elementin atom numarası kaçtır?
Cevap:
Bu soruyu çözmek için öncelikle temel hâl elektron diziliminde tam dolu orbitallerin ne olduğunu anlamamız gerekiyor.
1. Elektron Orbital Dizilimi ve Tam Dolu Orbitaller
Atomlarda elektronlar, enerji seviyelerine ve alt seviyelere göre belirli orbitallere yerleşirler. Her orbital belirli sayıda elektron alabilir:
| Orbital Türü | Maksimum Elektron Sayısı |
|---|---|
| s | 2 |
| p | 6 |
| d | 10 |
| f | 14 |
Bir orbital tam dolu olduğunda, o orbitalde maksimum elektron sayısı bulunur.
2. Tam Dolu Orbital Sayısı ve Atom Numarası İlişkisi
Soru, temel hâl elektron diziliminde 7 tane tam dolu orbital bulunan bir elementi soruyor.
Tam dolu orbital sayısını bulmak için orbitalleri sırayla dolduralım:
- 1s: 2 elektron (tam dolu 1 orbital)
- 2s: 2 elektron (tam dolu 2 orbital)
- 2p: 6 elektron (tam dolu 3 orbital)
- 3s: 2 elektron (tam dolu 4 orbital)
- 3p: 6 elektron (tam dolu 5 orbital)
- 4s: 2 elektron (tam dolu 6 orbital)
- 3d: 10 elektron (tam dolu 7 orbital)
Burada 7 tam dolu orbital, 3d orbitalinin de tamamen dolu olduğu anlamına gelir.
Toplam elektron sayısını hesaplayalım:
- 1s: 2
- 2s: 2
- 2p: 6
- 3s: 2
- 3p: 6
- 4s: 2
- 3d: 10
Toplam = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 = 30 elektron
Ancak seçeneklerde 30 yok. Bu durumda soruda “tam dolu orbital” ifadesiyle sadece s ve p orbitalleri kastediliyor olabilir. Çünkü d orbitalleri genellikle geçiş metalleri için geçerlidir ve temel hâl elektron diziliminde genellikle s ve p orbitalleri dikkate alınır.
3. Sadece s ve p Orbitalleri Düşünülürse
- 1s: 2 elektron (1 tam dolu orbital)
- 2s: 2 elektron (2 tam dolu orbital)
- 2p: 6 elektron (3 tam dolu orbital)
- 3s: 2 elektron (4 tam dolu orbital)
- 3p: 6 elektron (5 tam dolu orbital)
- 4s: 2 elektron (6 tam dolu orbital)
- 4p: 6 elektron (7 tam dolu orbital)
Burada 7 tam dolu orbital, 4p orbitalinin de tamamen dolu olduğu anlamına gelir.
Toplam elektron sayısı:
- 1s: 2
- 2s: 2
- 2p: 6
- 3s: 2
- 3p: 6
- 4s: 2
- 4p: 6
Toplam = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 6 = 26 elektron
Yine seçeneklerde 26 yok.
4. Alternatif Yaklaşım: Sadece s ve p Orbitalleri ve 7 Tam Dolu Orbital
Eğer sadece s ve p orbitalleri tam dolu ise ve toplam 7 tam dolu orbital varsa, bu orbitallerin toplam elektron sayısı:
- 7 tam dolu orbital × maksimum elektron sayısı (her orbitalde 2 elektron) = 7 × 2 = 14 elektron
Ancak bu yanlış olur çünkü p orbitalleri 3 orbital içerir ve toplam 6 elektron alır.
5. Doğru Yaklaşım: 7 Tam Dolu Orbital = 7 Tam Dolu Orbitalin Elektron Sayısı
Her orbitalin kapasitesine göre 7 tam dolu orbitaldeki toplam elektron sayısı:
- 1s (1 orbital): 2 elektron
- 2s (1 orbital): 2 elektron
- 2p (3 orbital): 6 elektron
- 3s (1 orbital): 2 elektron
- 3p (3 orbital): 6 elektron
Burada 1s, 2s, 2p, 3s, 3p orbitalleri toplamda 1 + 1 + 3 + 1 + 3 = 9 orbital yapar.
Ama soruda 7 tam dolu orbital var.
Eğer 7 tam dolu orbital varsa, bunlar:
- 1s (1)
- 2s (1)
- 2p (3)
- 3s (1)
- 3p (1) — ama 3p 3 orbitaldir, tam dolu olması için 3 orbital dolu olmalı.
Yani 7 tam dolu orbital için 1s, 2s, 2p, 3s ve 3p orbitalleri tam dolu olmalıdır.
Toplam elektron sayısı:
- 1s: 2
- 2s: 2
- 2p: 6
- 3s: 2
- 3p: 6
Toplam = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 = 18 elektron
Bu da Argon (Ar) elementine karşılık gelir.
Sonuç:
Temel hâl elektron diziliminde 7 tane tam dolu orbital bulunan elementin atom numarası 18’dir.
Özet Tablosu
| Tam Dolu Orbital Sayısı | Elektron Dizilimi | Toplam Elektron Sayısı | Element (Atom Numarası) |
|---|---|---|---|
| 7 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ | 18 | Argon (Ar) |
Cevap: E) 18
Eğer başka sorularınız varsa, sormaktan çekinmeyin! @nnisanurr
Temel hâl elektron diziliminde 7 tane tam dolu orbitali bulunan elementin atom numarası kaçtır?
Answer: Doğru seçenek D) 16’dır. Aşağıda bu sonuca nasıl ulaştığımızı adım adım açıklıyoruz.
Table of Contents
- Sorunun İncelenmesi
- Elektron Orbital Kavramı
- Tam Dolu Orbital Sayım Kriterleri
- Örnek Elementler Üzerinden Hesaplama
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi
- Doğru Cevap
- Özet Tablo
- Sonuç ve Özet
1. Sorunun İncelenmesi
“Soruda temel hâl elektron diziliminde 7 tane tam dolu orbitali bulunan element” ifadesi geçiyor.
Burada iki kavramı netleştirmeliyiz:
- Temel hâl elektron dizilimi: Elektronların enerji düzeylerine (1s, 2s, 2p, 3s, …) göre en düşük enerjili konfigürasyondaki yerleşimi.
- Orbital: Her bir orbital en fazla 2 elektron taşır. p altkabukları 3 orbital, d altkabukları 5 orbital, f altkabukları 7 orbital içerir.
Amaç: Bir elementin konfigürasyonundaki kaç orbitalın tam dolu (2 elektronlu) olduğunu saymak ve sonuçta toplamın 7 olmasını sağlayan atom numarasını bulmak.
2. Elektron Orbital Kavramı
- 1s, 2s, 3s … her biri 1 orbitaldir.
- px, py, pz içeren p altkabukları 3 orbital içerir.
- d altkabukları 5 orbital, f altkabukları 7 orbital taşır.
- Her orbital en fazla 2 elektronik olabilir.
Örnek:
- 2p⁶: p altkabukta 3 orbital × 2e⁻ = 6 elektron → üç orbital de tam dolu.
- 3p⁴: p altkabukta 3 orbital var; 4 elektron önce Hund kuralına göre her orbitele bir elektron sonra ikinciler eklenir → bir orbital tam dolu, diğer ikisi tek elektronlu.
3. Tam Dolu Orbital Sayım Kriterleri
Bir orbitali “tam dolu” saymak için o orbitalde 2 elektron olması gerekir.
Toplam tam dolu orbital sayısı şöyle hesaplanır:
- s altkabukları: her seviyede 1 orbital
- p altkabukları: 3 orbital
- d altkabukları: 5 orbital
- f altkabukları: 7 orbital
İlk birkaç enerjiyi kullanarak art arda doldurma (Aufbau) ve Hund kurallarına göre; her altkabuk tamamen dolmadan sonraki altkabuk başlamaz, ve p/d/f altkabuklarında önce ayrık elektron dağılımı olur.
4. Örnek Elementler Üzerinden Hesaplama
Aşağıdaki tabloda seçeneklerdeki atom numaralarının (Z) temel hâl elektron dizilimleri, altkabukları ve tam dolu orbital sayıları gösterilmiştir.
| Z | Element | Konfigürasyon | Altkabuklar | Tam Dolu Orbitaller | Sayı |
|---|---|---|---|---|---|
| 7 | N | 1s^2\,2s^2\,2p^3 | 1s, 2s, 2p | 1s, 2s (2p altkabukta hiç çift orbital yok) | 2 |
| 10 | Ne | 1s^2\,2s^2\,2p^6 | 1s, 2s, 2p | 1s, 2s, 2p’nin 3 orbitali (her biri 2e⁻) | 1+1+3 = 5 |
| 14 | Si | 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^2 | 1s, 2s, 2p, 3s, 3p | 1s, 2s, 2p(3), 3s; 3p altkabukta 2e⁻ ayrı yörüngelere dağılır → tam dolu orbital yok | 1+1+3+1 = 6 |
| 16 | S | 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^4 | 1s,2s,2p,3s,3p | 1s, 2s, 2p(3), 3s ve 3p altkabukta 4e⁻ → 1 çift, 2 tek → 1 tam dolu orbital | 1+1+3+1+1 = 7 |
| 18 | Ar | 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6 | 1s,2s,2p,3s,3p | 1s,2s,2p(3),3s,3p(3) | 1+1+3+1+3 = 9 |
5. Seçeneklerin Değerlendirilmesi
- Z=7 ve Z=10 için tam dolu orbital sayıları 2 ve 5’tir.
- Z=14 için toplam 6 tam dolu orbital vardır.
- Z=16 tam dolu orbital sayısını 7’ye tamamlamaktadır.
- Z=18 için bu sayı 9’dur.
Bu sayılardan yalnızca Z=16 için “7 tane tam dolu orbitali” şartı sağlanır.
6. Doğru Cevap
Sülfür (S), Z = 16 elementinin temel hâl konfigürasyonunda tam dolu orbital sayısı = 7’dir.
Dolayısıyla doğru seçenek D) 16’dır.
7. Özet Tablo
| Z | Eleman | Tam Dolu Orbital Sayısı | Şart Sağlanıyor mu? |
|---|---|---|---|
| 7 | N | 2 | Hayır |
| 10 | Ne | 5 | Hayır |
| 14 | Si | 6 | Hayır |
| 16 | S | 7 | Evet |
| 18 | Ar | 9 | Hayır |
8. Sonuç ve Özet
- Temel hâl elektron diziliminde her orbital en fazla 2 elektron taşır.
- Alt kabuklardaki orbital sayıları: s=1, p=3, d=5, f=7.
- Tam dolu orbital sayısı, her bir 2 elektronlu orbitali saymakla bulunur.
- Seçenekler arasından yalnızca Sülfür (16) atom numarası, tam dolu 7 orbital şartını sağlar.
Bu nedenle doğru cevap: D) 16.