Sorunun Çözümü
- Nötr X atomunun temel hâl elektron diziliminde tam dolu orbital sayısı yarı dolu orbital sayısının iki katıdır. X, 4. periyotta bulunan bir geçiş metalidir.
- 4. periyot geçiş metallerinin elektron dizilimi $[Ar]$ ile başlar. $[Ar]$'de 9 tam dolu orbital bulunur.
- Bu koşulu sağlayan 4. periyot geçiş metali Mangan ($Z=25$)'dır. Manganın elektron dizilimi $[Ar] 4s^2 3d^5$'tir.
- $[Ar]$: 9 tam dolu orbital.
- $4s^2$: 1 tam dolu orbital.
- $3d^5$: 5 yarı dolu orbital.
- Toplam tam dolu orbital sayısı: $9+1 = 10$.
- Toplam yarı dolu orbital sayısı: $5$.
- $10 = 2 \times 5$ koşulu sağlanır. Dolayısıyla X atomu Mangan ($Z=25$)'dır.
- I. yargıyı değerlendirelim: $X^{2+}$ iyonunun elektron dizilimi $3d^5$ ile sonlanır.
- Nötr X (Mn) atomunun elektron dizilimi: $[Ar] 4s^2 3d^5$.
- $X^{2+}$ iyonu oluşurken, elektronlar önce en dış katmandan ($4s$) ayrılır.
- $X^{2+}$ ($Mn^{2+}$) iyonunun elektron dizilimi: $[Ar] 3d^5$.
- Bu yargı doğrudur.
- II. yargıyı değerlendirelim: X, Küresel simetrik özellik gösterir.
- X (Mn) atomunun elektron dizilimi: $[Ar] 4s^2 3d^5$.
- Bir atomun küresel simetrik özellik göstermesi için en dış orbitalinin tam dolu ($s^2, p^6, d^{10}, f^{14}$) veya yarı dolu ($s^1, p^3, d^5, f^7$) olması gerekir.
- Mn atomunda $4s^2$ tam dolu ve $3d^5$ yarı doludur. Bu durum küresel simetri özelliği kazandırır.
- Bu yargı doğrudur.
- III. yargıyı değerlendirelim: X atomu, $_{24}Cr$ element atomu ile izoelektroniktir.
- X atomu Mn ($Z=25$) olduğundan 25 elektrona sahiptir.
- $_{24}Cr$ atomu 24 elektrona sahiptir.
- İzoelektronik, aynı sayıda elektrona sahip olmak demektir. $25 \neq 24$ olduğundan izoelektronik değillerdir.
- Bu yargı yanlıştır.
- Doğru Seçenek D'dır.