Sorunun Çözümü
Verilen grafik, X, Y, Z ve T elementlerinin birinci iyonlaşma enerjilerinin atom numarasına göre değişimini göstermektedir. Bu elementlerin A gruplarında olduğu belirtilmiştir. Periyodik cetvelde iyonlaşma enerjisi genellikle bir periyot boyunca artar, bir grup boyunca azalır. Ancak 2A > 3A ve 5A > 6A gibi istisnalar vardır.
Grafiği inceleyerek elementlerin periyodik cetveldeki konumlarını belirleyelim:
- Grafikte atom numarası arttıkça iyonlaşma enerjisi genel olarak artmakta, ancak belirli noktalarda düşüşler yaşanmaktadır.
- İlk yükselişten sonra X noktasında bir düşüş yaşanmıştır. Bu durum, 2A grubundan 3A grubuna geçişi temsil eder (2A > 3A). Dolayısıyla X, 3A grubu elementidir.
- X'ten sonra iyonlaşma enerjisi tekrar yükselir ve Y noktasında bir zirve yapar, ardından düşer. Bu durum, 5A grubundan 6A grubuna geçişi temsil eder (5A > 6A). Dolayısıyla Y, 5A grubu elementidir.
- Y'den sonra iyonlaşma enerjisi tekrar yükselir ve Z noktasında en yüksek değere ulaşır. Bu, periyodun en sağındaki soygazı (8A grubu) temsil eder. Dolayısıyla Z, 8A grubu elementidir.
- Z'den sonra iyonlaşma enerjisinde çok keskin bir düşüş yaşanır ve T noktasına gelinir. Bu keskin düşüş, yeni bir periyoda geçildiğini ve yeni periyodun ilk elementi olan bir alkali metali (1A grubu) temsil eder. Dolayısıyla T, Z'den sonraki periyotta yer alan 1A grubu elementidir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
A) Valans elektron sayısı en büyük olan element Z'dir.
- X (3A) → 3 valans elektronu
- Y (5A) → 5 valans elektronu
- Z (8A) → 8 valans elektronu (Helyum hariç)
- T (1A) → 1 valans elektronu
- Buna göre, Z'nin valans elektron sayısı en büyüktür. Bu ifade doğrudur.
B) X'in valans elektron sayısı 3'tür.
- Yukarıda belirlediğimiz gibi, X 3A grubu elementidir ve 3 valans elektronuna sahiptir. Bu ifade doğrudur.
C) Atom yarıçapları arasında X > Y > Z > T ilişkisi vardır.
- Atom yarıçapı, periyodik cetvelde bir periyot boyunca (soldan sağa) azalır, bir grup boyunca (yukarıdan aşağıya) artar.
- X, Y, Z aynı periyotta (örneğin n. periyot) yer almaktadır. Bu periyotta soldan sağa doğru atom yarıçapı azalır: X (3A) > Y (5A) > Z (8A).
- T ise Z'den sonraki periyotta (n+1. periyot) ve 1A grubundadır. Yeni bir periyoda geçildiğinde atom yarıçapı önemli ölçüde artar. Ayrıca T, kendi periyodunun en büyük atomudur.
- Bu durumda, T atomu X, Y ve Z atomlarından daha büyük olmalıdır. Yani, doğru sıralama T > X > Y > Z şeklindedir.
- Verilen X > Y > Z > T ilişkisi yanlıştır.
D) Y'nin proton sayısı 15 olabilir.
- Y, 5A grubu elementidir. Periyodik cetvelde 5A grubunda yer alan fosfor (P) elementinin atom numarası 15'tir. Bu nedenle Y'nin proton sayısı 15 olabilir. Bu ifade doğrudur.
E) T$^+$ iyonu Z ile izoelektroniktir.
- T, Z'den sonraki periyotta yer alan 1A grubu elementidir. 1A grubu elementleri bir elektron vererek kendilerinden önceki soygazın (8A grubu) elektron düzenine ulaşma eğilimindedir.
- Z, X, Y ile aynı periyotta yer alan soygazdır (8A). T ise Z'den sonraki periyotta yer alan 1A grubu elementidir.
- T bir elektron kaybettiğinde (T$^+$ iyonu oluştuğunda), elektron sayısı Z'nin elektron sayısına eşit olur. Örneğin, Z neon (Ne, Z=10) ise, T sodyum (Na, Z=11) olur. Na$^+$ iyonunun 10 elektronu vardır ve Ne ile izoelektroniktir. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlere göre, yanlış olan ifade C seçeneğidir.
Cevap C seçeneğidir.