Periyodik sistemde baş gruplarda yer alan X, Y ve Z elementlerinin iyonlaşma enerjileri aşağıdaki tabloda verilmiştir.
| Element | İyonlaşma Enerjisi (kJ/mol) | | | |
|1--- | 1— | 1--- | 1— |$ 1— |
| | İE_{1} | İE_{2} | İE_{3} | İE_{4} |
| X | 500 | 4500 | 6000 | 9700 |
| Y | 700 | 1500 | 7000 | 10000 |
| Z | 600 | 1900 | 2800 | 15000 |
Buna göre
I. X atomu alkali metaldir.
II. Y elementi toprak alkali metaldir.
III. Z elementi toprak metalidir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) I, II ve III
İyonlaşma Enerjisi Değerlerinden Grup Numarası Belirleme
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Baş grup (A grubu) elementlerinde ardışık iyonlaşma enerjileri arasındaki artış oranı en az 3,5–4 kat olduğunda, atomun kararlı soy gaz elektron düzenine ulaşıldığı anlaşılır; bu sıçramadan önceki koparılan elektron sayısı elementin değerlik elektron sayısını ve dolayısıyla A grubu numarasını verir.
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Tablodaki ardışık iyonlaşma enerjisi kat artışları incelendiğinde:
- X Elementi: \text{İE}_1 = 500 \text{ kJ/mol} değerinden \text{İE}_2 = 4500 \text{ kJ/mol} değerine geçerken yaklaşık 9 katlık belirgin bir sıçrama gerçekleşmiştir. Değerlik elektron sayısı 1 olduğundan 1A grubunda (alkali metal) yer alır. (I. öncül doğrudur)
- Y Elementi: \text{İE}_2 = 1500 \text{ kJ/mol} değerinden \text{İE}_3 = 7000 \text{ kJ/mol} değerine geçerken yaklaşık 4,7 katlık belirgin bir sıçrama gerçekleşmiştir. Değerlik elektron sayısı 2 olduğundan 2A grubunda (toprak alkali metal) yer alır. (II. öncül doğrudur)
- Z Elementi: \text{İE}_3 = 2800 \text{ kJ/mol} değerinden \text{İE}_4 = 15000 \text{ kJ/mol} değerine geçerken yaklaşık 5,4 katlık belirgin bir sıçrama gerçekleşmiştir. Değerlik elektron sayısı 3 olduğundan 3A grubunda (toprak metali) yer alır. (III. öncül doğrudur)
Buna göre verilen I, II ve III. öncüllerin tümü doğrudur.
CEVAP: E) I, II ve III
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: İyonlaşma enerjisindeki ani artış, son katmandaki tüm değerlik elektronları koptuktan sonra bir alt temel enerji seviyesindeki soy gaz kabuğuna geçildiğini gösterir. Bu kural yalnızca baş grup (A grubu) elementleri için kesin grup tayini sağlar.