Verilen grafik, periyodik sistemin 2. periyot elementlerinin 1. iyonlaşma enerjilerinin atom numarasına göre değişimini göstermektedir. Bu grafiği ve periyodik özellikler hakkındaki bilgimizi kullanarak yargıları değerlendirelim:
- I. Yargı: "Periyodik sistemin her periyodunun son üyesinin iyonlaşma enerjisi aynı periyottaki tüm elementlerinden yüksektir."
Grafikte görüldüğü üzere, 2. periyodun son elementi olan Neon (Ne, atom numarası 10), periyottaki diğer tüm elementlerden daha yüksek iyonlaşma enerjisine sahiptir. Soy gazlar (8A grubu elementleri) kararlı elektron dizilimleri nedeniyle bir periyottaki en yüksek iyonlaşma enerjisine sahip elementlerdir. Bu durum tüm periyotlar için geçerlidir.
Bu nedenle, I. yargı doğrudur.
- II. Yargı: "Be ve N atomlarının beklenenden daha yüksek iyonlaşma enerjisine sahip olması, bu elementlerin küresel simetri özelliği göstermesiyle açıklanır."
İyonlaşma enerjisi genellikle bir periyot boyunca soldan sağa doğru artar. Ancak 2A-3A ve 5A-6A grupları arasında istisnalar bulunur:
- Berilyum (Be, Z=4): Elektron dizilimi $1s^2 2s^2$'dir. 2s orbitali tam dolu olduğu için küresel simetri özelliği gösterir ve kararlıdır. Bu yüzden Bor (B, Z=5) ($1s^2 2s^2 2p^1$) atomundan bir elektron koparmak, Be'den koparmaktan daha kolaydır. Grafikte de IE(Be) > IE(B) olduğu görülmektedir.
- Azot (N, Z=7): Elektron dizilimi $1s^2 2s^2 2p^3$'tür. 2p orbitali yarı dolu olduğu için küresel simetri özelliği gösterir ve kararlıdır. Bu yüzden Oksijen (O, Z=8) ($1s^2 2s^2 2p^4$) atomundan bir elektron koparmak, N'den koparmaktan daha kolaydır. Grafikte de IE(N) > IE(O) olduğu görülmektedir.
Bu istisnalar, atomların küresel simetri özelliği gösteren tam dolu veya yarı dolu orbitallere sahip olmalarıyla açıklanır.
Bu nedenle, II. yargı doğrudur.
- III. Yargı: "Aynı periyottaki baş grup elementlerinin iyonlaşma enerjileri; $1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A$ şeklinde sıralanır."
Grafikteki iyonlaşma enerjisi değerlerini atom numaralarına göre (ve dolayısıyla grup numaralarına göre) sıralayalım:
- Li (Z=3) $\rightarrow$ 1A grubu
- B (Z=5) $\rightarrow$ 3A grubu
- Be (Z=4) $\rightarrow$ 2A grubu
- C (Z=6) $\rightarrow$ 4A grubu
- O (Z=8) $\rightarrow$ 6A grubu
- N (Z=7) $\rightarrow$ 5A grubu
- F (Z=9) $\rightarrow$ 7A grubu
- Ne (Z=10) $\rightarrow$ 8A grubu
Grafikten okunan iyonlaşma enerjisi sıralaması (küçükten büyüğe):
IE(Li) < IE(B) < IE(Be) < IE(C) < IE(O) < IE(N) < IE(F) < IE(Ne)
Bu sıralamayı grup numaralarıyla ifade edersek:
$1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A$
Bu sıralama, yargıda verilen sıralama ile tamamen aynıdır.
Bu nedenle, III. yargı doğrudur.
Tüm yargılar doğru olduğu için doğru seçenek E'dir.
Cevap E seçeneğidir.