Periyodik Özellikler 11. sınıf


Kategoriler: 11. Sınıf Kimya, Kimya, Modern Atom Teorisi

Periyodik cetvelde elementler arasında geçiş yapıldığında bazı özelliklerde periyodik değişimler gözlenmektedir. Bu özellikler atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik, elektron ilgisi, metalik özellik ve ametalik özellik, oksit asit ve bazlığı, erime ve kaynama noktası olarak sıralanabilir.



1. Atom Yarıçapı (Hacmi)

Atom küresel bir yapıya benzer ancak elektronların yeri tam olarak belirli olmadığı için atomun yarıçapını ölçmek tam olarak neredeyse imkansızdır. Bir atomun yarıçapını çekirdekten en uzakta bulunan elektronlar belirler, Atomun yarıçap değeri yaptığı kimyasal bağ türüne ve fiziksel haline bağlıdır. Bu yüzden bir atom için farklı yarıçap türleri tanımlanabilir.

Aynı periyotta atom numarası arttıkça elektronlar aynı değerlik kabuğuna dolar. Bu yüzden perdeleme etkisi baskın olmaz. Yani elektronlar çekirdek tarafından daha fazla çekilmeye başlar bu yüzden yarıçap azalır. Periyodik cetvelde aynı grupta atom numarası arttıkça atom yarıçapı (Hacmi) artar.



Periyotlar arasındaki yarıçap değişimi gruplar arası yarıçap değişimine göre daha belirgin ve baskın durumdadır. Bu nedenle periyodik cetveldeki elementlerin yarıçapları kıyaslanırken önce periyotlarına, aynı periyotta olanlarda ise grup numarasına bakılması genelde daha doğru bir sıralama elde etmeyi sağlar. şekillerde de görüldüğü gibi atom hacmi bir grup boyunca ar- tarken bir periyot boyunca azalmaktadır.

İyon Yarıçapı

  • Elektron alış verişi sonucu atom yarıçaplarında değişim olabilir.

Nötr bir atom elektron verip katyonuna dönüştüğünde yarı çapı azalır (Şekil 1).
Nötr bir atom elektron alıp anyonuna dönüştüğünde ise yarıçapı artar (Şekil 2).



  • İyonlar arasındaki yarıçap kıyaslamasında proton/elektron oranına dikkat edilir. Bu oranın değeri arttıkça elektron başına düşen çekim kuvveti artar. Elektronlar çekirdek tarafından daha fazla çekilir ve çekirdeğe yaklaşır. Bu durum atom yarıçapında azalmaya neden olur.

2. İyonlaşma Enerjisi

Gaz haldeki bir atomdan bir elektron koparılması için gereken enerjiye birinci iyonlaşma enerjisi (i.E1) denir.

Birinci değerlik elektronu kopan iyondan gaz halde tekrar bir elektron koparmak için gereken enerjiye ikinci iyonlaşma enerjisi denir. Enerji verilmeye devam edilirse elektron kopmaya devam edebilir. Bir atomun toplam elektron sayısı kadar birbirinden farklı iyonlaşma enerjisi değerleri olabilir. Örneğin 3Li elementinin üç farkı iyonlaşma enerjisi varken 9F elementinin yeterli enerji verilmesi halinde dokuz farklı iyonlaşma enerjisi değeri olabilir.

  • Atom hacmi küçük olan atomdan elektron koparmak zordur bu nedenle daha fazla enerji gerekir. Bu yüzden aynı periyotta soldan sağa doğru atom yarıçapı azalırken birinci iyonlaşma enerjisi genelde artar. Ancak 2A grubunun birinci iyonlaşma enerjisi 3A grubundan ve 5A grubunun iyonlaşma enerjisi ise 6A grubundan büyüktür. Bunun nedeni daha kararlı orbital dizilimine sahip olmasıdır.

Bir element için verilen ardışık iyonlaşma enerjisi değerlerinden elementin grup numarası belirlenebilir. Ardışık enerji değerleri arasında en az 3,5 katlık artış olması iyonun soygaz elektron düzenine ulaştığını belirtir.



I numaralı ok Magnezyum atomunun bir elektron vererek 3, periyot 1A grubundaki elementin elektron düzenine sahip olduğunu belirtir. Bunun için gereken enerji (E1 = 738 kj/mol)
II numaralı ok ise Mg* iyonundan bir elektron koparılması ile Mg+ iyonunun 2. periyot 8A da bulunan soygaz atomunun kararlı elektron düzenine ulaştığını belirtir. Gereken enerji E2 1450 kj/mol dür.
0 halde Mg+ iyonundan bir elektron daha koparılması için gereken enerji (Ea) oldukça yüksek olmalıdır. E3 = 7730 kj/mol

3. Elektron İlgisi

Gaz haldeki bir atomun bir elektron alması sırasındaki enerji değişimidir.

Bir periyot boyunca atom numarası arttıkça elektron ilgisi artar. Bir grup boyunca ise atom numarası arttıkça atom yarıçapı artar ve elektron ilgisi azalır. Elektron ilgisi en yüksek olan grup 7A dir. Elektron ilgisi en yüksek element ise klor’dur. Denklemde belirtildiği gibi elektron alınması sırasında enerji açığa çıkar.

4. Elektronegatiflik

Pauling’e göre bir atomun bağ elektronlarını çekebilme yeteneğine elektronegatiflik denir. Elektronegatiflik değerleri 0,7 ile 4 arasındadır. 7A grubundaki flor elementinin elektronegatifliği en yüksektir. Bir periyot boyunca atom numarası arttıkça elektronegatiflik değeri genelde artarken bir grup boyunca atom numarası arttıkça ise elektronegatiflik azalır.

5. Asitlik – Bazlık

Bir kimyasal bağda elementlerin elektronegatiflik değerleri arasındaki fark arttıkça bağın iyonik karakteri artarken kovalent karakteri azalır. Metallerin oksitleri ve hidroksitleri genelde bazik özellikte iken ametallerin oksitleri genelde asit özelliği gösterir.



6. Metalik – Ametalik Özellik

Periyodik cetvelde metallerin sayısı oldukça fazladır. Ametaller ise sayıca az olup özellikle 3A, 4A, 5A, 6A ve 7A gruplarında bulunur. Metalik özellik ya da aktiflik metalin elektron verebilme yeteneği ile belirtilir.

7. Erime ve Kaynama Noktası

Metallerde erime noktası, kaynama noktası ve sertlik gibi fiziksel özellikler metalik bağ kuvvetine bağlıdır. Aynı grupta atom numarası arttıkça azalırken. Aynı periyotta atom numarası arttıkça artar. Ametallerde ise aynı grupta atom numarası arttıkça erime ve Kaynama noktası artarken aynı periyotta atom numarası antikça azalır.

Bilgi: Metallerde erime noktası metalik bağ kuvvetine göre ametallerde erime ve kaynama noktası ise london kuvvetleri ile açıklanabilir.

Temel Yeterlilik Sınavı (TYT)
22 Haziran 2019 Cumartesi