Verilen atomlar $^7N$, $^8O$ ve $^9F$'dir. Bu atomların birinci iyonlaşma enerjilerini büyükten küçüğe doğru sıralamamız isteniyor.

• Elektron Dizilimleri ve Periyodik Tablodaki Konumları:
  • Azot (N, Z=7): $1s^2 2s^2 2p^3$. 2. periyot, 15. grup.
  • Oksijen (O, Z=8): $1s^2 2s^2 2p^4$. 2. periyot, 16. grup.
  • Flor (F, Z=9): $1s^2 2s^2 2p^5$. 2. periyot, 17. grup.
  Bu üç element de aynı periyotta (2. periyot) yer almaktadır.
• İyonlaşma Enerjisi Eğilimi:

  Genel olarak, periyodik tabloda aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe atom numarası arttığı için çekirdek yükü artar ve atom yarıçapı küçülür. Bu durum, değerlik elektronlarının çekirdek tarafından daha güçlü çekilmesine neden olur ve iyonlaşma enerjisi artar.

  Bu genel eğilime göre F > O > N olması beklenir.

• İstisnalar:

  Ancak, iyonlaşma enerjisinde bazı istisnalar bulunur. Özellikle 2. grup (alkali toprak metalleri) ve 13. grup (bor grubu) arasında, ayrıca 15. grup (azot grubu) ve 16. grup (oksijen grubu) arasında bu istisnalar gözlenir.

  • Azot (N): $2p^3$ elektron dizilimine sahiptir. p orbitalinin yarı dolu olması, atoma ekstra bir kararlılık sağlar. Bu kararlı yapıdan elektron koparmak daha fazla enerji gerektirir.
  • Oksijen (O): $2p^4$ elektron dizilimine sahiptir. Oksijenden bir elektron koparıldığında, $2p^3$ yarı dolu ve daha kararlı bir yapıya ulaşır. Bu nedenle, oksijenden elektron koparmak, azotun yarı dolu orbitalinden elektron koparmaktan daha kolaydır.

  Bu istisna nedeniyle, Azot'un birinci iyonlaşma enerjisi, Oksijen'inkinden daha büyüktür ($IE_1(N) > IE_1(O)$).

• Sıralama:

  Flor (F), periyottaki en sağdaki element olup en yüksek çekirdek yüküne ve en küçük yarıçapa sahiptir, bu yüzden iyonlaşma enerjisi en büyüktür.

  Azot (N) ve Oksijen (O) arasındaki istisna nedeniyle, Azot'un iyonlaşma enerjisi Oksijen'inkinden büyüktür.

  Bu durumda, büyükten küçüğe doğru sıralama şu şekildedir:

  $$F > N > O$$

Cevap D seçeneğidir.