Kimya Elbistan. youtube kanalı. Video Defter

Transkript

1 youtube kanalı Video Defter

2 1. Ünite Modern Atom Teorisi

3 A. Atomun Kuantum Modeli 1873 yılında J. C. Maxwell ışığın elektromanyetik dalgalardan oluştuğunu ve elektromanyetik ışımayı açıklamıştır yılında Max Planck atomların ve moleküllerin enerjiyi küçük paketler (kuant) hâlinde yayınlayıp soğurabildiğini (atomların yayılma spektrumları) açıklamıştır Albert Einstein metal yüzeyine belli frekansta ışık düşürüldüğünde metal yüzeyden elektron fırlamasını (fotoelektrik olayı) açıklamıştır Niels Bohr Maxwell in çalışmaları ışığın dalga, Planck ve Einsteinʼin çalışmaları ise ışığın parçacık özelliği gösterdiğini ortaya koymuştur. Elektronların en düşük enerjili kararlı haline temel hal denir. Bohr Atom Modeli Bohr un çalışmaları tek elektronlu tanecikler için geçerlidir. Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıkta ve belirli enerjiye sahip yörüngelerde bulunur. Bu yörüngelere enerji düzeyi (seviyesi), katman veya kabuk denir. Enerji düzeyi bir tam sayı ile belirtilir. Çekirdeğe en yakın enerji düzeyi 1 olmak üzere sayı (n = 1, 2, 3, 4...) veya harflerle (n = K, L, M, N...) ifade edilir. Bir atomdaki elektronlar çekirdeğin çevresinde dairesel yörüngelerde kararlı halde hareket ederler. Her kararlı halin sabit bir enerjisi vardır. Çekirdeğe en yakın kabuk minimum, en uzaktaki kabuk maksimum enerjiye sahiptir. Yüksek enerji düzeyinde bulunan elektron düşük enerji düzeyine inerse aradaki enerji farkına eşit enerji ışın yayılır. Temel hâlde atom kararlıdır ve ışın yaymaz. Bohr Atom Modelinin Sınırlılıkları (Yetersizlikleri) Bohr atom modeli, hidrojen atomunun spektrumunu ve hidrojen atomu gibi tek elektrona ( 2 He +, 3 Li 2+ ) sahip iyonların spektrumlarını açıklar. Ancak çok elektronlu atomların spektrumunu açıklamada yetersizdir. Hidrojenin ışıma spektrumu, manyetik alanda incelendiğinde oluşan spektrumda bazı farklar gözlemlenir. Tek renge ait bir çizgi gibi görünen dalga boylarının yanında birbirine yakın alt çizgiler ve bazı parlak çizgiler vardır. Bohr modeli bu alt çizgileri ve bazı çizgilerin neden daha parlak olduğunu açıklayamamıştır. Dairesel yörünge kavramı yanlıştır. Elektron çekirdeğin etrafında tek boyutlu sabit bir yörüngede hareket etmez. Bohr, elektronun çekirdeğe düşmeme nedenini elektronun yalnızca belli bir enerjiye sahip olan belirli yörüngede bulunabileceği görüşü ile açıklamaktadır. Fakat elektronun bu yörüngenin dışına neden bulunamayacağını açıklayamamıştır. M L K n = 1 n = 2 n = 3 Yörünge Çekirdek Elektronun dışarıdan enerji alarak daha yüksek enerji düzeyine geçmesine atomun uyarılmış hâli denir. Uyarılmış atomların; Kimyasal özellikleri aynıdır. Fiziksel özellikleri farklıdır. Kararsızdırlar. Periyodik cetveldeki yeri, grubu, bloğu değişmez Uyarılmış halde bulunan atomdan daha az enerjiyle elektron koparılabilir. Uyarılmış atomlar temel hale geçerken enerji yayarlar. Uyarılmış bir atomun hacim ve aktifliği değişir yılında Louis De Broglie, ışık dalgalarının foton gibi davranabilmesinden yola çıkarak elektron gibi parçacıkların da dalga özelliği gösterdiğini belirtmiştir yılında Werner Heisenberg, elektronların konumlarını ve hızlarını saptayabilmek için yaptığı çalışmalar sonucunda elektronun konumunun ve hızının aynı anda belirlenemeyeceğini bulmuştur (Heisenberg Belirsizlik İlkesi) yılında Erwin Schrödinger, elektron gibi küçük taneciklerin enerjilerini ve genel davranışını açıklayan denklem geliştirmiştir (Schrödinger dalga denklemi). Schrödinger in denkleminin çözümlenmesi sonucunda elektronların konum olasılıklarını gösteren bölgeler ortaya çıkmıştır. 3

4 Modern Atom Modeli ve Orbital Kavramı Modern atom modeline elektron bulut modeli de denir. Elektronların kütlesi çok küçük, hızı çok büyük olduğundan elektronun hızı ve yeri aynı anda bilinemez. Elektronun bulunma ihtimalinin yüksek olduğu bölgeye orbital adı verilmiştir. Orbitallerde elektronun yeri net sınırlar ile çizilemez. Elektron orbitalin herhangi bir yerinde olabilir. (Elektron bulutu) Çekirdeğe yakın elektronların potansiyel enerjileri düşük, hızları yüksektir. Çekirdekten uzaklaştıkça bu nicelikler ters yönde değişir. Bohr atom modeline göre elektronlar belirli yörüngelerde bulunur. Modern atom teorisine göre elekronlar orbitallerde bulunur. Yörünge Orbital + proton nötron elektron Elektronun izlediği varsayılan dairesel yoldur. Elektronun düzlemsel hareketini temsil eder. Şekli daireseldir. 1s Elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgedir. Elektronun üç boyutlu hareketini temsil eder. Farklı şekillere sahiptir. Her yörünge bir enerji düzeyi ile temsil edilir. Her yörünge belirli bir kapasiteye sahiptir ve her yörüngede yalnızca belli sayıda elektron bulunur. Her enerji düzeyinde farklı orbitaller bulunabilir. Her orbitalde en fazla 2 elektron bulunur. 1 Bohr atom modeli ile ilgili; I. Tek elektronlu tanecikler için geçerlidir. II. Atom altı parçacıklardan bahsedilmez. III. Temel halde atom kararsızdır. (Yalnız I) 2 Bohr atom modeline göre elektron; I. Enerji seviyelerinde II. Kabukta III. Katmanda ifadelerden hangilerinde bulunabilir? (I, II ve III) 3 I. Schrödinger II. Heisenberg III. De Broglie Yukarıdaki bilim insanlarından hangilerinin modern atom teorisinin oluşmasına katkısı olmuştur? (I, II ve III) 4 Modern atom teorisi ile ilgili, I. Elektronların yerleri net sınırlar ile çizilemez. II. Çekirdeğe yakın elektronlar daha hızlıdır. III. Elektronun izlediği varsayılan yol daireseldir. (I ve II) 4

5 Kazanım Testi Bohr atom modeline göre aşağıdaki yörüngeler arası elektron geçişinden hangisi emisyona (yayılma) örnektir? A) K dan L ye B) M den N ye C) K dan M ye D) N den M ye E) L den M ye 5. I. Elektron çekirdekten uzaklaştıkça hızı artar. II. Orbitallerde elektronun yeri net sınırlarla çizilemez. III. Uyarılmış haldeki atomlar kararsızdır. Yukarıdaki bilgileri modern atom teorisine göre doğru (D) veya yanlış (Y) olarak dolduran bir öğrenci, tüm soruları uygun olarak cevapladığında aşağıdaki şeçeneklerden hangisine ulaşır? A) Y, D, D B) Y, D, Y C) D, Y, D 2. Orbitaller ile ilgili, D) D, D, D E) Y, Y, D I. Farklı şekillere sahiptir. II. Elektronun izlediği varsayılan dairesel yoldur. III. Her orbitalde en fazla 2 elektron bulunur. A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 6. Belirsizlik ilkesini ortaya koyan bilim insanı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? 3. Modern atom teorisi ile ilgili, I. Bulut modeli olarakta bilinir. A) De Broglie B) Schrödinger C) J. C. Maxwell D) Heisenberg E) Albert Einstein II. Elektronlar dairesel yörüngelerde bulunur. III. Çekirdeğe yakın olan elektronların potansiyel enerjileri düşüktür. yargılarından hangileri yanlıştır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 4. Aşağıdaki taneciklerden hangisinin spektrumlarını Bohr atom modeli açıklayamaz? A) 5 B 4+ B) 4 Be 3+ C) 3 Li 2+ D) 1 H E) 2 He 7. Temel haldeki bir atom uyarılmış hale geçer ise, I. Hacmi II. Aktifliği III. Kimlik özelliği IV. Fiziksel Özelliği V. Periyodik tablodaki yeri yargılarından kaç tanesi değişir? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) D 2-C 3-B 4-E 5-A 6-D 7-C

6 2. Kuantum Sayıları Kuantum sayıları orbitallerin ve orbitallerde yer alan elektronların belirlenmesinde kullanılır. a. Baş (Birincil) Kuantum Sayısı n ile gösterilir. Pozitif tam sayı değerlerini alır. Baş kuantum sayısı, elektronun bulunduğu kabukları veya enerji düzeyini gösterir. Schrödinger; her bir atom orbitalini tanımlamak için baş kuantum sayısı, açısal momentum kuantum sayısı ve manyetik kuantum sayısını kullanmıştır. Ancak hidrojen spektrumunda açıklanamayan bazı noktaların elektronun spin adı verilen kendi etrafında dönme hareketi ile açıklanabileceği düşünüldü. Elektronun atom içinde uzun süre kaldığı bölgelere kabuk adı verilir. Elektronların çekirdekten olan ortalama uzaklığını belirler. Baş kuantum sayısının değeri büyüdükçe elektronun enerjisi artar ve çekirdekten uzaklaşır. Katman Baş kuantum sayısı K n = 1 L n = 2 M n = 3 N n = 4 O n = yılında George Uhlenbeck ve Samuel Goudsmit tarafından ileri sürülen elektronun kendi ekseni etrafında dönmesi, spin kuantum sayısı ile tanımlandı. b. Açısal Momentum (İkincil, Yan) Kuantum Sayısı Orbitalin şeklini ve bir enerji düzeyinde kaç tane alt enerji düzeyi olduğunu veren kuantum sayısına açısal momentum kuantum sayısı denir. l ile gösterilir. 0 ile n 1 arasındaki tam sayılar kadar değer alabilir. l = 0, 1, 2 (n-1) n=1 ise l=0 olur. n=2 ise l=0 ve l=1 olur. n=3 ise l=0, l=1 ve l=2 olur. Açısal momentum kuantum sayısının her bir değeri bir orbital türüne karşılık gelir. Her bir enerji düzeyindeki açısal momentum kuantum sayısı kadar alt enerji düzeyi bulunur. Örneğin n=2 ise l değerleri l=0 ve 1 olacağından bu enerji düzeyinde iki alt enerji düzeyi (s ve p orbitalleri) bulunur. Kabuk Enerji Düzeyi Alt Kabuk K n = 1 1s L n = 2 2s, 2p M n = 3 3s, 3p, 3d N n = 4 4s, 4p, 4d, 4f Açısal Momentum Kuantum Sayısı Alt kabuk sembolü Sembolün Anlamı l = 0 s sharp (keskin) l = 1 p principal (asıl) l = 2 d diffuse (yayılmış) l = 3 f fundamental (temel) 6

7 c. Manyetik Kuantum Sayısı Alt enerji düzeyinde kaç tane orbital olduğunu gösteren kuantum sayısına manyetik kuantum sayısı denir. m l ile gösterilir. Orbitalin uzaydaki yönlenmesini gösterir. m l sıfır da dâhil olmak üzere l ile +l arasındaki bütün tam sayı değerlerini alabilir Verilen l değeri için m l =2l+1 alt orbital sayısını verir. Orbital Türü l m l s 0 0 p 1-1,0,+1 d 2-2,-1,0,+1,+2 f 3-3,-2,-1,0,+1,+2,+3 d. Spin Kuantum Sayısı Elektronun kendi ekseni etrafında dönme hareketi spin olarak adlandırılır. Elektron 2 spine sahiptir. Elektronun saat yönünde (+1/2 ) veya ters yönde ( -1/2 ) hareketi ile belirli bir hızda döndüğü düşünülebilir. Bu durum spin kuantum sayısı ile ifade edilir. Spin kuantum sayısı m s ile gösterilir. Elektronların spinleri 5 Schrödinger bir atomun orbitalini tanımlamak için kuantum sayılarını kullanmıştır. Buna göre I. Baş kuantum sayısı II. Yan kuantum sayısı III. Spin kuantum sayısı yargılarından hangileri Schrödinger in kullandığı kuantum sayılarındandır? 6 Açısal momentum kuantum sayısı ile ilgili, I. İkincil kuantum sayısı olarakta bilinir. II. l ile gösterilir. III. Orbitallerin yönelimini gösterir. ifadelerden hangilerinde doğrudur? (I ve II) (I ve II) 7 I. 1 II. 0 III. 3 Baş kuantum sayısı 3 (n=3) olan bir orbitalin yan kuantum sayısı yukarıdakilerden hangileri olamaz? (Yalnız III) 8 Manyetik kuantum sayısı ile ilgili, I. Pozitif ve ne negatif tamsayı değerleri alabilir. II. m l ile gösterilir. III. m l =2l+1 alt orbital sayısını verir (I, II ve III) 7

8 Kazanım Testi Atomdaki bir elektron aşağıda verilen kuantum sayılarından hangisine sahip olamaz? n l m l A) B) C) D) E) enerji düzeyinde bulunabilecek orbital türü ve maksimum orbital sayısı aşağıdaki seçeneklerden hangisinde doğru verilmiştir? Orbital Türü Sayısı Orbital Sayısı A) 1 2 B) 2 4 C) 3 9 D) 2 2 E) Baş kuantum sayısı n = 4 ve manyetik kuantum sayısı m l = +2 olan bir elektronla ilgili, I. d orbitalinde bulunabilir. II. Açısal momentum kuantum sayısı 1 dir. III. Spin kuantum sayısı +1/2 olabilir. A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 5. Baş kuantum sayısı bilinen elektron ile ilgili, I. Birincil kuantum sayısı II. İkincil kuantum sayısı III. Enerji düzeyi ifadelerinden hangileri kesinlikle bilinir? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 3. Açısal momentum kuantum sayısı l = 2 olan bir elektronun baş kuantum sayısı (n) ve manyetik kuantum sayısı (m l ) aşağıdaki seçeneklerden hangisi olamaz? A) n = 2, m l = +1 B) n = 3, m l = -1 C) n = 4, m l = +2 D) n = 4, m l = -2 E) n = 3, m l = temel enerji düzeyi ile ilgili, I. Üç farklı tür orbital bulundurur. II. Toplam 9 orbital bulunur. III. Yan kuantum sayısı 0 olabilir. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 8 1-D 2-C 3-A 4-B 5-C 6-E

9 3. Orbital Türleri a. s orbitalleri s orbitalleri küreseldir.. Her enerji seviyesinde bir tane s orbitali bulunur. En fazla 2 elektron alır. Baş kuantum sayısı arttıkça (elektron çekirdekten uzaklaştıkça) s orbitalinin büyüklüğü ve enerjisi artar. Enerji düzeyi = n n enerji düzeyinde yer alan toplam orbital sayısı = n 2 b. p orbitalleri p orbitali çekirdeğin iki tarafında zıt yönelmiş iki ayrı lobdan oluşan elektron bulutudur. 2. enerji düzeyinden itibaren üst enerji düzeylerinde bulunur. l = 1 değeri p orbitallerini ifade eder. l = 1 değerine karşılık gelen 3 tane m l değeri (-1,0,+1) olduğundan üç çeşit p orbitali vardır. Şekil ve enerji bakımından özdeş olan aynı baş kuantum sayısına sahip üç orbitalin yönelimleri farklıdır. Elektron bulutlarındaki loblar birbirine dik x, y, z eksenleri üzerindeki p x, p y, p z orbitalleri olarak belirtilir. Her bir orbital en fazla 2 elektron alabileceği için p orbitali en fazla 6 elektron alabilir. n enerji düzeyine yerleşebilecek maksimum elektron sayısı = 2n 2 c. d orbitalleri d orbitalleri kompleks şekillere sahiptir. Aynı enerji değerine karşılık gelen 5 tane d orbitali bulunur. Fakat d orbitallerinin uzaydaki yönelişleri farklıdır. d orbitalleri uzaydaki yönelişlerine göre d xy, d xz, d yz, dx 2 -y ve 2 dz şeklinde gösterilir. 2 Her bir orbital en fazla 2 elektron alabileceği için d orbitali en fazla 10 elektron alabilir. 3. enerji düzeyinden itibaren üst enerji düzeylerinde bulunur. d orbitallerinin manyetik alandaki yöneltileri 9

10 d orbitalleri d. f orbitalleri f orbitalleri d orbitallerine göre daha da kompleks şekillere sahiptir. l = 3 değerine karşılık gelen ve ml değerleri (-3,-2,-1,0,+1,+2,+3) olan uzayda yönelişleri farklı olan 7 tane orbitali vardır. f orbitallerinde toplam 14 elektron yer alabilir. 4. enerji düzeyinden itibaren üst enerji düzeylerinde bulunur. 4. Çok Elektronlu Atomlarda Orbitallerin Enerji Seviyeleri Çok elektronlu atomlarda elektronun enerji düzeyi arttıkça orbitallerin de enerji düzeyi artar. Aynı enerji düzeyinde bulunan farklı orbitallerin enerjileri de farklıdır. Bunun nedeni çekirdek ile elektron arasındaki çekim ve elektronlar arasındaki itme kuvvetleridir. Çünkü bir atomun enerjisi sadece orbitallerin enerjileri toplamına değil, bu orbitallerde bulunan elektronların birbirlerini itme kuvvetine de bağlıdır. Orbitallerin enerjileri n+l değerinin artmasıyla yükselir. Aynı n+l değerine sahip olan orbitallerden n değeri daha büyük olanın enerji değeri daha fazladır. Bu kurala Kletchkowski-Madelung İlkesi denir. Kletchkowski-Madelung İlkesi kullanılarak orbitallerin enerji sıralaması doğru bir şekilde yapılabilir: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s n: l: n + l: Sonuç: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s 10

11 Kazanım Testi s orbitali ile ilgili, I. Küreseldir. II. En fazla iki elektron alır. III. 2. enerji düzeyinden itibaren bulunur. 4. Aşağıda elektron yoğunluğunu ifade eden sınır yüzey diyagramları verilen orbitallerin hangisinin ikincil kuantum sayısı diğerlerinden farklıdır? A) B) A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III C) D) E) 2. 6s, 4d ve 5p orbitallerinin enerjilerinin karşılaştırılması aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) 4d < 5p < 6s B) 6s < 5p < 4d C) 5p < 4d < 6s D) 4d < 6s < 5p E) 5p < 6s < 4d p x, 2p y ve 2p z orbitalleri ile ilgili, I. Manyetik kuantum sayısı II. Açısal momementum kuantum sayısı III. Enerji düzeyi yargılarından hangileri ortaktır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III Yukarıda elektron yoğunluğu sınır yüzey diyagramlarından biri verilen orbital türü ile ilgili, I. p orbitalidir. II. m l = -1 olabilir. III. l = 0 olabilir. yargılarından hangileri yanlıştır? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 11 1-C 2-A 3-D 4-E 5-B

12 B. Periyodik Sistem ve Elektron Dizilimleri 1. Hund Kuralı Elektronlar eş enerjili orbitallere önce biber birer yerleşir. Bütün eş enerjili orbitaller birer elektron aldıktan sonra ikinci elektronlar ters spinli olma koşuluyla yerleşmeye başlar. N: 1s 2 2s 2 2p 3 O: 7 1s2 2s 2 2p Pauli İlkesi Bir atomun herhangi iki elektronu, aynı dört kuantum sayısına sahip olamaz. He: 1s 2 2 n = 1 = 0 m = 0 m s = +1/2 n = 1 = 0 m = 0 m s = -1/2 He: 1s 2 2 n = 1 = 0 m = 0 m s = +1/2 n = 1 = 0 m = 0 m s = +1/2 Bir orbital en fazla iki elektron alabilir ve bu elektronlar zıt spinlidir. Pauli ilkesine göre s, p,d,f orbitallerinde; s orbitali: en fazla 2 elektron bulundurabilir. p orbitali; en fazla 6 elektron bulundurabilir. d orbitali: en fazla 10 elektron bulundurabilir. f orbitali: en fazla 14 elektron bulundurabilir. 3. Aufbau Kuralı Atomdaki elektronlar orbitallere Aufbau Kuralıʼna göre doldurulur. Aufbauˮ kelimesi Almancada inşa veya bina anlamına gelir. Nasıl ki bir inşaata temelden başlanarak üst katlara çıkılıyorsa bir atomun çevresindeki elektronlar da orbitallere düşük enerjili orbitalden başlanarak yerleştirilir. Orbitallere elektronların doğru şekilde yerleştirilmesi düşük enerjili orbitalden yüksek enerjili orbitale doğru olur. 12

13 4. Atomların ve İyonların Elektron Dizilimleri Element atomlarda elektron dağılımları; kısaltılmış spdf, genişletilmiş spdf ve orbital diyagramı olarak üç faklı şekilde gösterilebilir. Kısaltılmış spdf: F : 9 1s2 2s 2 2p 5 Genişletilmiş spdf: F : 9 1s2 2s p x 2p y 2p z En yakın soygazdan yararlanarakta elektron dizilimi yapılabilir. Orbital diyagramı: 9 F: 1s 2 2s 2 2p 5 9 F : [He] 2s2 2p 5 Al : [Ne] 13 3s2 3p 1 K : [Ar] 4s1 19 a. Atomların Elektron Dizilimi Orbitallerin enerji sıralaması 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p şeklindedir. say say para say para say dede para say dede para say fahri dede para say fahri dede para say şeklinde kodlayarak her bir kelimenin baş harfi alınır. s ler in baş kuantum sayısı 1 den başlar ve maksimum 2 elektron alır. p ler in baş kuantum sayısı 2 den başlar ve maksimum 6 elektron alır. d ler in baş kuantum sayısı 3 den başlar ve maksimum 10 elektron alır. f ler in baş kuantum sayısı 4 den başlar ve maksimum 14 elektron alır. Atomların elektron dizilimleri yazılırken orbital sembollerinin önüne, orbitalin bulunduğu temel enerji düzeyinin numarası (baş kuantum sayısı) yazılır. Orbitalin sembolünün sağ üst indis olarak içerdiği elektron sayısı yazılır. Bilgi Kavrama a a Li: 3 1s2 2s 1 B: 5 1s2 2s 2 2p 1 O: 8 1s2 2s 2 2p 4 Si: 14 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 V: 23 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 Fe: 26 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 Kr: 36 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 Aşağıdaki atomların elektron dağılımını yapınız. Be: 4 Al: S: Sc: 21 Co: 27 As: p 4 2p 4 Orbital türü 35 Br: 10 Aşağıda atom numarası ve sembolleri verilen elementlerin elektron dizilimlerini soy gaz kısaltmalarına göre yazınız. 11 Na 6 C: 20 Ca: 11 Aşağıda atom numarası ve sembolleri verilen elementlerin elektron dizilimlerini ve orbital şemasını yazınız. 12 Mg: 22 Ti: 17 Cl: 13

14 b. İyonların Elektron Dizilimi İyonların elektron dizilimi, atomun aldığı ya da verdiği elektron sayıları göz önünde bulundurularak düzenlenir. Atomlar elektron aldıklarında, elektronlar boş veya yarı dolu orbitallere enerjisi en düşük orbitalden başlayarak yerleşirler. Bilgi Kavrama a a Li: 3 1s2 2s 1 3 Li+ : 1s 2 O: 8 1s2 2s 2 2p 4 8 O2- : 1s 2 2s 2 2p 6 Al: 13 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 13 Al3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 Ca: 20 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 20 Ca2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 12 Aşağıdaki iyonların elektron dizilimlerini yazınız. 16 S2- : 21 Sc+ : 23 V+ : 26 Fe3+ : Küresel Simetri Bir atomun elektron dizilimindeki en son orbital türünün tam dolu veya yarı dolu olması, atoma küresel simetri özelliği kazandırır. Elektron dizilimleri s 1, s 2, p 3, p 6, d 5, d 10, f 7, f 14 ile sonlanan atomlar küresel simetriktir. Küresel simetri özelliği gösteren atomlar daha kararlıdır ve elektron koparmak için daha fazla enerji gerekir. Elektron dizilimi s 2 d 4 ya da s 2 d 9 ile sona ermesi gereken atomlar küresel simetrik özellik gösterip s 1 d 5 ve s 1 d 10 şeklinde biter.! Dikkat 24 Cr+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 Bilgi Kavrama a a Cr: 24 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 Cu: 29 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d Cu2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 Temel Hal ve Uyarılmış Hal Elektronların en düşük enerjili kararlı haline temel hal denir. Temel haldeki bir atoma dışarıdan enerji verildiğinde elektronların en az bir tanesinin daha yüksek seviyesindeki bir orbitale ya da aynı yörüngede daha yüksek enerjili bir orbitale gitmesi durumuna uyarılmış hal denir. Bilgi Kavrama a a 11 Na: 1s2 2s 2 2p 6 3s 1 Temel hal 11 Na: 1s2 2s 2 2p 6 4s 1 Uyarılmış hal 9 F: 1s2 2s 2 2p 5 Temel hal 9 F: 1s2 2s 1 2p 6 Uyarılmış hal 14

15 Kazanım Testi 1. Elektron dizilimi yazıldığında 3. enerji düzeyinde toplam 5 elektron bulunduran elementin atom numarası kaçtır? A) 17 B) 16 C) 15 D) 14 E) X atomunun temel hâldeki elektron dizilimi ile ilgili aşağıdaki bilgiler verilmiştir. En yüksek enerji düzeyinde toplam 5 elektron vardır. s orbitalinde toplam 6 elektron bulunur. Buna göre X atomunun kaç tane yarı dolu orbitali bulunur? A) 4 B) 3 C) 2 D) 1 E) 0 Cr element atomu ile ilgili aşağıdaki ve 4. soruları 24 yanıtlayınız. 2. Cr element atomunun elektron dizilimi aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak 24 verilmiştir? A) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 B) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 4d 5 C) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4d 4 D) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 E) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d Cl7+ iyonunun elektron dizilimi aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak yazılmıştır? A) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 B) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 4d 5 C) 1s 2 2s 2 2p 6 D) 1s 2 2s 2 2p 4 3s 2 E) 1s 2 2s 2 3p 6 3. I. 9 tam dolu orbitali vardır. II. Küresel simetriktir. III. 2. enerji düzeyinde 8 tane elektron vardır. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 7. X, Y ve Z element atomlarının temel hal elektron dizilimlerindeki son orbitalleri aşağıdaki gibidir. X:... 4s 1 Y:... 3d 3 Z:... 4p 2 Buna göre X, Y ve Z element atomlarının çekirdek yüklerinin karşılaştırılması aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? 4. Cr element atomunda eşlenmemiş kaç tane elektron 24 vardır? A) 6 B) 5 C) 4 D) 3 E) 2 A) Y > Z > X B) Z > X > Y C) X > Z > Y D) Z > Y > X E) Y > X > Z 15 1-C 2-D 3-E 4-A 5-B 6-C 7-D

16 Kazanım Testi 1. Günümüzde geçerliliğini koruyan atom modeli için, I. Temel halde 3. katmanda yer alan bütün orbitaller dolmadan, elektronlar 4. katmana yerleştirilemez. II. Elektronlar orbitallere her zaman düşük enerjili orbitalden başlanarak yerleştirilir. 4. Bir atomun temel hal elektron dizilimi aşağıdaki orbitallerden hangisi ile sonlarnırsa, dizilim küresel simetrik olur? A) 2p 1 B) 3s 1 C) 3d 1 D) 3p 1 4f 1 III. Bir orbitalin enerjisini hesaplaya bilmek için sadece birincil kuantum sayısı ile ikincil kuantum sayısının toplamını bilmek yeterlidir. yargılarından hangileri yanlıştır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III As5+ iyonu ile ilgili, I. Elektron diziliminde 2 tane yarı dolu orbital vardır. II. Elektron dağılımı 3d 10 ile sonlanır. III. l = 0 kuantum sayısına sahip toplam 8 elektron vardır. yargılarından hangileri yanlıştır? 2. Atom numarası 27 olan Co elementi için, I. En yüksek baş kuantum sayısı 4 tür. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III II. 3. enerji düzeyindeki bütün orbitaller tam doludur. III. Açısal momentum kuantum sayısı 0 olan orbitallerdeki toplam elektron sayısı 8 dir. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 6. Atom numarası 22 olan Ti elementinin temel hal elektron dağılımında manyetik kuantum sayısı -2 olan maksimum kaç elektronu vardır? A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4 3. Aşağıda 3 farklı atoma ait elektron dağılımları verilmiştir. I. [He] 2s 1 2p 1 II. [Ar] 4s 1 3d 5 III. [Ne] 3s 1 Buna göre hangi atomlar uyarılmış halde olabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II 7. Temel hal elektron dağılımında 7 tane tam dolu orbitali olan nötr atomun çekirdek yükü kaçtır? A) 13 B) 14 C) 15 D) 16 E) 17 D) II ve III E) I, II ve III 16 8-E 9-D 10-A 11-B 12-C 13-B 14-D

17 5. Moden Periyodik Sistem Element atomlarını ve element atomları ile ilgili bilgileri içeren çizelgeye periyodik sistem denir. Modern periyodik sistemde elementler atom numaralarına göre diziliştir. Periyodik sistemde yatay sıralara periyot, düşey sutunlara grup denir. Gruplar A ve B olarak ya da 1 18 arası rakamlar verilerek düzenlenmiştir. Örneğin oksijen elementi periyodik sistemde harf ile adlandırılırsa 6A grubu rakam ile adlandırılırsa 16. Grupta bulunur. Periyodik sistemde 8 tane A, 10 tane B grubu olmak üzere toplam 18 tane grup vardır. A grubu elementleri baş grup, B grubu elementleri ise yan grup elementleri olarak adlandırılır. Periyodik sistemde elektron dizilimleri genelde aynı orbitalde biten elementlerin oluşturduğu sisteme blok denir. Periyodik sistemde s, p, d ve f blokları vardır. A grupları s ve p blokları, B grupları d ve f bloklarından oluşur. 17

18 6. Değerlik Orbitali ve Değerlik Elektronları Atomun en yüksek enerji düzeyindeki orbitallerine değerlik orbitalleri, değerlik orbitallerindeki elektronlara değerlik elektronları denir. Tepkimeye katılan, kimyasal bağ oluşturan; bağ oluşturmak için alınan, verilen, ortaklaşa kullanılan elektronlar değerlik elektronlarıdır. Bu nedenle aynı değerlik elektron sayısına sahip olan elementler, benzer kimyasal özellikleri gösterir. Periyodik Sistemde Periyot ve Grup Bulma Elektron dağılımı s ve p orbitali ile bitenler A grubu, elektron dağılımı d ve f orbitali ile bitenler B grubudur. Elementlerin dış katman elektron dizilimleri onların gruplarını belirler. Elektron dağılımındaki en büyük baş kuantum sayısı periyot numarasını verir. Baş gruplar aşağıdaki gibi belirlenir. Bilgi Kavrama a a Li: 3 1s2 2s 1 2. Periyot, 1A Grubu O: 8 1s2 2s 2 2p 4 2. Periyot, 6A Grubu Al: 13 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 3. Periyot, 3A Grubu 1. Elektron dağılımları; 23 V: 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 4. Periyot, 5B Grubu 13 Aşağıdaki atomların grup ve periyodunu bulunuz. X: 1s 2 2s 2 2p 3 Y: 1s 2 2s 2 2p 4 Z: 1s 2 2s 2 2p 5 Şeklinde olan X, Y ve Z atomları ile ilgili, I. Üçüde aynı periyottadır II. Değerlik elektron sayıları III. Değerlik orbital türleri aynıdır A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II Be: 4 Al: S: Sc: 21 Co: 27 Ni: 28 Cu: 29 Zn: 30 As: 33 Cl: 35 Ar: 36 D) I ve III E) I, II ve III 18

19 C. Periyodik Özellikler 1. Periyodik Özelliklerdeki Değişim Eğilimleri Bir periyottan diğer bir periyoda geçerken elementlerin kimyasal özelliklerinde periyodik ve düzenli bir değişim olur. Periyodik tablodaki değişim elementlerin dış katmanlarındaki elektron dizilimleri ile ilgilidir. Elementlerin periyodik özellikleri olan; atom yarıçapları, iyonlaşma enerjileri, elektronegatiflikleri, elektron ilgileri, metalik-ametalik özellikleri, asidik ve bazik karakterleri gibi özellikler düzenli ve sistematik bir biçimde değişmektedir. Elementlerin bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerini anlamak için atom büyüklükleri bilinmesi gerekir. Atom büyüklükleri atom yarıçapı denir. Atomik yarıçap atom çekirdeğinden en dış katmandaki elektrona olan uzaklığıdır. En dıştaki elektronun yeri tam olarak belirlenemediği için atom çekirdeğinden en dış katmandaki elektrona olan uzaklığın saptanması mümkün değildir. Bu nedenle atom yarıçapı, bağlı iki atom çekirdeği arasındaki mesafeden yararlanılarak ölçülür. Dolayısıyla atomların yarıçapları, yaptıkları bağlarla belirlenir. Bir atom farklı bağlar yapabileceği için farklı yarıçap değerlerine sahip olur. a. Kovalent Yarıçap Tek bir kovalent bağla bağlanmış eşdeğer iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısına kovalent yarıçap denir. Kovalent yarıçap ametal atomlarının oluşturduğu moleküllerden hesaplanan yarıçaptır. Klor atomunun kovalent yarıçapı b. Van der Waals Yarıçap Soy gazlar, düşük sıcaklık ve yüksek basınç altında katı hâle gelir. Soy gaz atomlarını katı hâlde bir arada tutan zayıf kuvvetler van der Waals kuvvetleridir. Soy gazlar için katı hâlde hesaplanan yarıçapa van der Waals yarıçapı denir. Van der Waals yarıçap soy gazların katı hâllerinde komşu atomların çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır. Neon atomunun çekirdekler arası uzaklığı ve van der Waals yarıçapı Cl 2 molekülündeki kovalent yarıçap, van der Waals yarıçapı ve bağ uzunluğu 19

20 c. İyonik Yarıçap İyonik bağla bağlanmış iyonların çekirdekleri arasındaki uzaklığa göre belirlenen yarıçapa iyonik yarıçap denir. İyonlar eşdeğer büyüklükte olmadığından aralarındaki uzaklık katyon ve anyon arasında uygun olarak bölüştürülür. Katyon ve anyon için ayrı ayrı hesaplanan iyonik yarıçap, katyon ve anyonların yarıçapları arasındaki uzaklıklarının toplamının yarısı değildir. NaCl bileşiğindeki Na + ve Cl - iyonlarının iyon yarıçapları Çekirdekler arasındaki uzaklık katyon ve anyon arasında uygun şekilde paylaştırılarak ayrı ayrı hesaplanır. Atomlar iyonik bileşik oluştururken yarıçapları değiştiğinden fiziksel ve kimyasal özellikleri de değişir. Periyodik sistemde atom yarıçapının değişimi 2. Atom veya İyon Yarıçapı Periyodik sistemde aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru atom yarıçapı artar. Elektronlar aynı enerji seviyesine yerleştiği hâlde proton sayısı (çekirdek yükü) arttığı için çekirdeğin değerlik elektronlarına olan çekim gücü artar. Atom yarıçapı genellikle küçülür. Geçiş elementlerinde ve iç geçiş elementlerinde atom yarıçapındaki değişme miktarı beklenildiğinden azdır. Bunun nedeni elektronların son katmana değil, daha önceki alt katmana yerleşmesidir. Nötr bir atom elektron verdiğinde iyon yarıçapı azalırken, elektron aldığında iyon yarıçapı artarak atom büyüklüğü değişir. 14 Cl, Cl + ve Cl - maddeleri ile ilgili, I. Atom hacmi en büyük olan Cl + iyonudur. II. Elektron sayısı en büyük olan Cl - iyonudur. III. Atom yarıçapları karşılaştırması Cl - > Cl > Cl + şeklindedir. 15 Aşağıdaki taneciklerin atom yarıçaplarının karşılaştırmasını yapınız. a. 2 He, 10 Ne, 18 Ar b. 7 N 3-, 8 O 2-, 9 F - c. 11 Na +, 12 Mg 2+, 13 Al 3+ (II ve III) d. 16 S 2-, 17 Cl -, Ar, 19 K +, 20 Ca 2+ 20

21 3. İyonlaşma Enerjisi Gaz halindeki bir atomun temel halinden bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan minimum enerjiye iyonlaşma enerji (İE) denir. İlk elektron koparılırken verilen enerjiye 1. İyonlaşma enerjisi (İE 1 ), bir elektronu koparılmış 1+ yüklü gaz halindeki bir iyondan ikinci elektron koparılırken verilen enerjiye 2. İyonlaşma enerjisi (İE 2 ) denir. Bir atomda n tane elektron varsa iyonlaşma enerjileri; İE; 1.İE < 2.İE < 3.İE < 4.İE < < n.ie Bir periyotta soldan sağa doğru gidildikçe genelde iyonlaşma enerjisi artar. Aynı periyotta 1. İyonlaşma enerjisi; 1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A 2A, 5A ve 8A küresel simetri özelliği gösterir. (3 aşağı 5 yukarı) Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı artacağından atomların 1. İyonlaşma enerjisi azalır. Çünkü elektronun çekirdekten uzaklığı, onu koparmak için gereken enerjiyi etkiler. Bir atomun iki iyonlaşma enerjisi arasında genelde 1,5 3,5 kat fark vardır. Eğer fark 3,5 kattan fazla olursa bu durumda o atomun değerlik elektronlarının tamamı koparılmıştır. X (g) kkal X 1+ (g) + e- X 1+ (g) kkal X2+ (g) + e- X (g) kkal X 3+ (g) + 3e- X atomuna ait bazı iyonlaşma tepkimeleri yukarıda verilmiştir. Buna göre, I. X, alkali metaldir. II. X in 2. iyonlaşma enerjisi 813 kkal dır. III. X in 3. iyonlaşma enerjisi 2644 kkal dır. yargılarından hangileri yanlıştır? X 3+, Y 2+ ve Z 3- iyonları aynı soygaz elektron düzenindedir. Buna göre, I. Atom hacmi en büyük olan Z dir. II. 1. iyonlaşma enerjisi sırası Z > X > Y dir. III. Atom numarası en büyük olan X tir. (I ve III) Periyodik sistemde atom 1. iyonlaşma enerjisi değişimi İyonlaşma enerjisinin atom numarası ile değişimi (Yalnız III) İE 1. İE 2. İE 3. İE 4. İE X a Y a+8 Yukarıda A gruplarında bulunan ve ilk dört iyonlaşma enerjileri verilen X ve Y elementleri ile ilgili, I. Y nin çapı X ten büyüktür. II. X, 2. periyottadır. III. X ve Y nin değerlik elektron sayıları aynıdır. (I, II ve III) 15 Aşağıdaki taneciklerden bir elektron koparmak için gereken enerjilerin karşılaştırmasını yapınız. a. 2 He, 10 Ne, 18 Ar b. 4 Be, 5 B, 6 C c. 11 Na +, 9 F -, 10 Ne 21

22 Kazanım Testi periyotta yer alan X, Y ve Z elementlerinin iyonlaşma enerjisi-atom numarası grafiği aşağıda verilmiştir. X a Y Z b c Atom Numarası 2. Periyodik sistemde aynı grupta bulunan X, Y ve Z element atomların hacimleri karşılaştıması X > Y > Z şeklinde olduğuna göre 1. iyonlaşma enerjilerinin karşılaştırılması aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) Z > Y > X B) X > Y > Z D) Y > Z > X D) X > Z > Y E) Z > X > > Y Buna göre, I. a, b ve c sırasıyla 3, 4 ve 5 tür. II. a, b ve c sırasıyla 13, 14 ve 15 dir. III. a, b ve c sırasıyla 11, 12 ve 13 tür. yargılarından hangileri doğru olabilir? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 3. Aşağıdaki grafikte bazı elementlerin 1. iyonlaşma enerjilerinin (E 1 ) atom numaralarıyla değişimi verilmiştir. 2. Aşağıdaki element atomların hangisinden 1 elektron koparmak daha zordur? A) 11 Na B) 13 Al C) 18 Ar D) 19 K E) 20 Ca Buna göre; 3. 4 Be (g) + E 1 4 Be+ (g) + 1e 2 He (g) + E 2 2 He+ (g) + 1e 5 B3+ (g) + E 3 5 B4+ (g) + 1e Yukarıda verilen E 1, E 2 ve E 3 değerlerinin büyükten küçüğe sıralanışı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) E 2 > E 3 > E 1 B) E 1 > E 3 > E 2 C) E 3 > E 2 > E 1 D) E 2 > E 1 > E 3 I. He nin 1. iyonlaşma enerjisinin Ne ninkinden yüksek olmaının nedeni He nin son orbitallerinin tam dolu olmasıdır. II. Be nin 1. iyonlaşma enerjisinin B ninkinden yüksek olmaının nedeni Be nin son orbitallerinin yarı dolu olmasıdır. III. 1. iyonlaşma enerjisi en yüksek olan elemet He dur. A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III E) E 3 > E 1 > E B 2-C 3-C 4-A 5-B

23 4. Elektron İlgisi Gaz halindeki bir atomun, bir elektron alması sırasında oluşan ışı değişimine elektron ilgisi denir. Elektron enerjisi pozitif veya negatif olabilir. Bir atom elektron aldığında açığa çıkan ısı ne kadar fazla ise elektron ilgisi o kadar yüksektir. Elektron ilgisi bir elementin elektron alma eğiliminin ölçüsüdür. Aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe elektron ilgisi artar. Aynı grupta yukarı doğru gidildikçe elektron ilgisi genellikle artar. İstisna: Elektron ilgisi en yüksek olan klordur. 5. Elektronegatiflik Moleküldeki atomların bağ elektronlarını çekme gücünün ölçüsüne elektronegatiflik denir. Metallerin elektronegatifliği çok düşüktür. Ametallerinki ise yüksektir. Elektronegatiflik doğrudan ölçülemez ve birimi yoktur. Elektronegatiflik atom yarıçapına bağlıdır. Çap küçüldükçe elektronegatiflik artar. 6. Metalik veya Ametalik Özellik Metalik özellik Periyodik sistemde aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru atom çapı arttığı için metalik aktiflik de artar. Metaller elektron verme eğilimi yüksek olan elementlerdir. Elektron verme eğilimi atom yarıçapı büyüdükçe artar. Atom yarıçapı büyüdükçe değerlik elektronları çekirdekten uzaklaşır. Elektron çekirdekten uzaklaştıkça elektron başına düşen çekim kuvveti azalır, elektron vermek kolaylaşır, metalik aktiflik artar. Aynı periyotta soldan sağa doğru metalik özellik genellikle azalır. Periyodik sistemde elektronegatiflik değişimi Ametalik özellik Periyodik sistemde aynı periyotta soldan sağa doğru atom yarıçapı azaldığı için ametallik özellik artar. Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru atom yarıçapı büyüdüğü için ametallik özellik azalır. 7. Oksit ve Hidroksit Bileşiklerinin Asit ve Bazlık Özelliği Oksitlerin asidik ve bazik özelliği bileşiği oluşturduğu elementin elektronegatifliğine bağlıdır. Elektronegatifliği düşük olan elementlerin oksitleri ve hidroksitleri bazik, elektronegatifliği yüksek olan elementlerin oksitleri ve hidroksitleri asidik özellik gösterir. Genel olarak metallerin elektronegatifliği küçük olduğu için oksitleri bazik karakterlidir. Genel olarak ametallerin elektronegatifliği yüksek olduğu için oksijence zengin oksitleri asit karakterlidir. Bir periyotta sağa doğru gidildikçe elementlerin oksijenli bileşiklerinin asitlik özelliği artarken, soldan sağa gidildikçe bazlık özelliği artar. Hem asit hem de baz özelliği gösteren maddelere amfoter madde, oksitlerine ise amfoter oksit denir. 23

24 D. Elementleri Tanıyalım 1. Metaller Bileşiklerinde pozitif (+) değerlik alır. Kendi aralarında bileşik oluşturmazlar. Ametallerle iyonik bağlı bileşik oluşturur. Tel ve levha haline getirilebilirler. Yumuşak ve sert olabilirler. Elektrik ve ısıyı iyi iletir. Işınları iyi yansıtır ve kendilerine özgü parlaktırlar. Birinci iyonlaşma enerjileri düşüktür. Elektron ilgileri düşüktür. İndirgen özellik gösterir. Oksitleri genelde bazik özellik gösterir. Atomları arasında metalik bağ vardır. Kendi aralarında alaşım oluştururlar. Tek atomlu yapıdadırlar. Oda şartlarında cıva hariç katı halde bulurlar. 2. Ametaller Bileşiklerinde (-) ve (+) değerlik alabilirler. Kendi aralarında kovalent bağlı bileşikler oluştururlar. Metallerle iyonik bağlı bileşik oluştururlar. Tel ve levha haline getirilmezler. Birinci iyonlaşma enerjileri yüksektir. Elektron ilgileri yüksektir. Yükseltgen özellik gösterirler. Katı, sıvı ve gaz halinde bulunabilirler. Önemli bir kısmı moleküler yapıda bulunur. (F 2, O 2, N 2 ) Elektrik akımını iletmezler. (Grafit hariç) Isıyı iyi iletmezler. Oksitleri genelde asidik karakterlidir. 3. Yarı Metaller Fiziksel özellikleri açısından metallere, kimyasal özellikleri açısından ametallere benzerler. Parlak ve mat olabilirler. Elektrik ve ısıyı ametallerden daha iyi metallerden daha az iletirler. Tel ve levha haline gelebilir. İşlenebilir. Kırılgan değildirler. Genelde elektronik devre elemanlarının yapımında kullanılırlar. 4. Soy gazlar Katman elektron dağılımında en son katmanda 8 elektron bulundurur (Helyumun 2 elektronu bulunur.). Oda koşullarında hepsi gaz hâlindedir. Doğada atomik hâlde bulunur. Renksiz ve kokusuzdur. Erime ve kaynama noktaları çok düşüktür. Bileşik yapmaya yatkın değildir, ancak Kriptonun KrF 2, Ksenonun XeF 2, XeF 4, XeO 3 gibi bileşikleri oluşturulmuştur yılında düşük sıcaklıkta kararlı olan argonun HArF bileşiği elde edilmiştir. 24

25 4. Elementlerin periyodik Çizelgedeki Konumları ve Özellikleri 1. s Bloğu Elementleri (1A ve 2A) 1A Grubu (Alkali Metaller; H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) Haydarpaşa Lisesinin Namlı Kimyacısı Rabianın Cesedini Fırlattı Hidrojen ametal, grubun diğer üyeleri metaldir. Elektron dağılımı ns 1 şeklinde biter. Atomik yapıdadırlar. (H 2 hariç) Bileşiklerinde yükseltgenme basamakları +1 dir. Değerlik elektron sayıları 1 dir. Isı ve elektriği iletirler. Kimyasal tepkimeye girme eğilimi en fazla olan metallerdir. En aktif metallerdir. Bu yüzden doğada saf olarak bulunmazlar. Metallerinin oksijenli tepkimeleri sonucunda oluşan oksitler baziktir. Metalleri su ile şiddetli tepkime verip H 2 gazı çıkışıyla bazları oluştururlar. Metalleri 7A grubu elementleriyle tepkimeleri sonucunda tuz oluştururlar. Grubun son üyesi Fr radyoaktiftir. Grupta yukarıdan aşağıya doğru erime ve kaynama noktası değerleri azalır. 2A Grubu (Toprak Alkali Metaller; Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) Ben Magzanın Camından Sarkarken Babama Rastladım Grubun bütün üyeleri metaldir. Elektron dağılımı ns 2 şeklinde biter. Değerlik elektron sayıları 2 dir. Bileşiklerinde yükseltgenme basamakları +2 dir. Erime kaynama noktaları alkali metallerden yüksektir. Isı ve elektriği iletirler. Alkali metallerden sonra en aktif metallerdir. Oksitlerinin sulu çözeltileri baziktir. (BeO hariç) Su ile tepkime vererek H 2 (g) oluştururlar (Be hariç). 2. p Bloğu Elementleri (3A, 4A, 5A, 6A, 7A ve 8A) 3A Grubu (Toprak Metalleri; B, Al, Ga, In, Tl) Bir Alçak Gafil Insafsızca Tellendi Elektron dizilimleri ns 2 np 1 ile sonlanır. Bor yarı metal, diğer elementler metaldir. Al amfoter özellik gösterir. Değerlik elektron sayıları 3 tür. Bileşiklerinde yükseltgenme basamakları +3 tür. 25

26 4A Grubu (Karbon Grubu; C, Si, Ge, Sn, Pb) Civcivi Size Getirirken Sınıfa Pisledib Elektron dağılımı ns 2 np 2 şeklinde biter. C ametal, Si ve Ge yarı metal, Sn ve Pb metaldir. Bileşiklerinde -4 ile +4 arasında değerlik alabilirler. Değerlik elektron sayıları 4 tür. 5A Grubu (Piniktojenler veya Azot Grubu; N, P, As, Sb, Bi) Ne Para Asığı Sabri Bizimkisi Elektron dağılımı ns 2 np 3 şeklinde biter. Bileşiklerinde -3 ile +5 arasında değerlik alırlar. Değerlik elektron sayısı 5 tir. N ve P ametal, As ve Sb yarı metal, Bi metaldir. 6A Grubu (Kalkojenler; O, Si, Se, Te, Po) Osman Silahı Sevmeyen Tek Polistir Elektron dağılımı ns 2 np 4 şeklinde biter. Bileşiklerinde -2 ile +6 arasında değerlik alırlar. Değerlik elektron sayısı 6 dır. O, S ve Se ametal, Te ve Po yarı metaldir. 7A Grubu (Halojenler; F, Cl, Br, I, At) Feride Celalin Burnunu Isırıp Attı Elekton dağılımları ns 2 np 5 şeklinde biter. Bileşiklerinde -1 ile +7 arasında değerlik alır. (İstisna; Flor sadece -1 değerlik alır.) Değerlik elektron sayıları 7 dir. F, Cl, Br ve I ametal, At yarı metaldir. Doğada iki atomlu moleküller halinde bulunur(f 2..) Hidrojenli bileşikleri asidik özellik gösterir. Gruptan aşağı doğru inildikçe erime kaynama noktaları artar. En aktif ametallerdir. Aktiflik gruptan aşağı doğru inildikçe azalır. 8A Grubu (Asal Gazlar Soy Gazlar;He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn) Hergele Necip Arsız Karısını Xesip Rendeledi Elektron dağılımları ns 2 np 6 şeklinde biter. (İstisna; He ns 2 ile biter.) Değerlik elektron sayıları 8 dir. Kimyasal aktiflikleri yoktur. Erime kaynama noktaları düşüktür. Aynı periyotta iyonlaşma enerjileri en yüksektir. Tabiatta en kararlı elementlerdir. Bu yüzden diğer elementler elektron alarak veya vererek, elektron dizilimlerini soy gazlara benzetmek isterler. 26

27 3. d Bloğu Elementleri (Geçiş Elementleri) 4. Periyottan itibaren hep periyotta 2A ile 3A grupları arasında yer alırlar. Hepsi metaldir ve geçiş metali adını alırlar. Bileşiklerinde farklı pozitif yükseltgenme basamağı bulundurabilirler. Oda koşullarında civa hariç hepsi katıdır. Isı ve elektriği iletirler. Erime kaynama noktaları yüksektir. 4. f Bloğu Elementleri (İç Geçiş Elementleri) Periyodik sistemin 6. Ve 7. periyotlarında ve B gruplarında bulunan 14 er element halinde iki diziden oluşan gruptur. 6. periyottaki iç geçiş metallerine lantanitler, 7. periyottaki iç geçiş metallerine aktinitler denir. Lantanitlerde 4f orbitalleri, aktinitler ise 5f orbitalleri dolmaktadır. Kimyasal özellikleri birbirine çok benzerdir. Lantanitlerde sadece Pm, aktinitlerin ise hepsi radyoaktiftir. I. Toprak alkali metaller II. Halojenler III. Triadlar Yukarıdakilerden hangileri periyodik sistemde yer alan grupların özel adlarından değildir? (Yalnız III) Periyodik sistemde yer alan elementler ile ilgili, I. 1A grubu metalleri bileşiklerinde sadece +1 değerlik alırlar. II. 7A grubu elementleri bileşiklerinde her zaman negatif değerlik almazlar. III. 4A grubu metal ve ametal elementlerden oluşur. yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? (Yalnız I) Nötr bir element atomu ile ilgili, I. Proton sayısı II. Elektron sayısı III. Nükleon sayısı niceliklerinden hangilerinin tek başına bilinmesi ile element atomunun periyodik sistemde yeri bulunabilir? (I ve II) Periyodik sistemde 4. periyotta bulunan 4. element için, I. Oda koşullarında katıdır. II. Bileşiklerinde yalnız pozitif değer alır. III. Değerlik orbitalleri s ve p dir. (I ve II) 27

28 E. Yükseltgenme Basamakları Bir atomun başka bir atomla birleşerek molekül ya da çok atomlu iyon oluştururken kaybettiği, kazandığı ya da ortaklaşa kullandığı elektron sayıları yükseltgenme basamağı olarak belirlenir. Yükseltgenme basamağı (değerlik) bulma; Bileşik elementlerinin toplam yükü sıfıra eşittir. MgO, H 2 O: toplam yük = 0 Kökteki elementlerin toplam yükü kökün yüküne eşittir. OH - : toplam yük= -1, SO 4-2 : toplam yük= -2 Elementlerin serbest halde değerlikleri sıfırdır. Al, Na, O, Cl: yük=0 Hidrojen, metallerle yaptığı bileşiklerde -1, ametallerle yaptığı bileşiklerde +1 değerlik alır. Oksijen, süper oksitlerde (O -2 ) -1/2, peroksitlerde (O 2-2 ) -1, OF 2 de +2, diğer bileşiklerde -2 değerlik alır. Ametal ametal bileşiklerinde elektronegatifliği büyük olan ametal negatif değerlik alır. Organik bileşiklerin değerlikleri bulunurken C içeren her grubun yükü sıfıra eşittir. Aşağıdaki maddelerde altı çizili elementlerin yükseltgenme basamaklarını bulunuz. a. CaCO 3 b. PbO 2 c. Na 2 Cr 2 O 7 d. Mg(NO 3 ) 2 e. HCO 3 - f. C 2 O 4 2- g. NaHCO 3 h. Fe 3 O 4 28