Sorunun Çözümü
Nötr 21X atomunun elektron dizilimi Aufbau prensibine göre şu şekildedir:
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
- Toplam 21 elektron.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) 3d orbitalinde 1 elektron olmalıdır ve 3d'nin enerjisi en fazladır.
Elektron dizilimine göre 3d orbitalinde 1 elektron bulunur. Verilen enerji diyagramına göre 3d, doldurulan orbitaller arasında en yüksek enerjiye sahiptir. Bu ifade doğrudur. - B) n=4 olan orbitalinin \(\ell\) değeri 0'dır.
n=4 olan orbital 4s orbitalidir. s orbitalleri için açısal momentum kuantum sayısı (\(\ell\)) 0'dır. Bu ifade doğrudur. - C) 9 tam dolu 3 yarı dolu orbitali vardır.
Elektron dizilimine göre orbitalleri sayalım:
- 1s: 1 tam dolu orbital (2e-)
- 2s: 1 tam dolu orbital (2e-)
- 2p: 3 tam dolu orbital (6e-)
- 3s: 1 tam dolu orbital (2e-)
- 3p: 3 tam dolu orbital (6e-)
- 4s: 1 tam dolu orbital (2e-)
- 3d: 1 yarı dolu orbital (1e-, 4 boş orbital)
Toplam yarı dolu orbital sayısı: 1 yarı dolu orbital.
Bu ifade yanlıştır. - D) 3p orbitalleri eş enerjilidir.
Aynı alt kabuktaki (örneğin 3px, 3py, 3pz) orbitaller, dejenere olup eş enerjilidir. Bu ifade doğrudur. - E) \(\ell\) değeri 1 olan 6 orbitali vardır.
\(\ell\) = 1 değeri p orbitallerini temsil eder. Elektron diziliminde 2p (3 orbital) ve 3p (3 orbital) bulunmaktadır. Toplam 3 + 3 = 6 adet p orbitali vardır. Bu ifade doğrudur. - Doğru Seçenek C'dır.