Sorunun Çözümü
Verilen elementlerin 1. iyonlaşma enerjilerini karşılaştırmak için öncelikle her bir elementin periyodik tablodaki konumunu ve son yörünge elektron dizilimini inceleyelim.
- X: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3\)
- En yüksek baş kuantum sayısı (n) 3 olduğundan 3. periyot elementidir.
- Valans elektronları \(3s^2 3p^3\) şeklindedir. Toplam 5 valans elektronu vardır, bu da onu 15. Grup (VA) elementi yapar.
- Son orbitali yarı dolu \(p^3\) ile bittiği için küresel simetri özelliği gösterir ve bu durum ona ekstra kararlılık sağlar.
- Y: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4\)
- En yüksek baş kuantum sayısı (n) 3 olduğundan 3. periyot elementidir.
- Valans elektronları \(3s^2 3p^4\) şeklindedir. Toplam 6 valans elektronu vardır, bu da onu 16. Grup (VIA) elementi yapar.
- Z: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^4\)
- En yüksek baş kuantum sayısı (n) 4 olduğundan 4. periyot elementidir.
- Valans elektronları \(4s^2 4p^4\) şeklindedir. Toplam 6 valans elektronu vardır, bu da onu 16. Grup (VIA) elementi yapar.
Şimdi iyonlaşma enerjilerini karşılaştıralım:
- X ve Y'yi karşılaştırma:
- Her ikisi de 3. periyotta yer alır.
- Genel olarak, aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe iyonlaşma enerjisi artar. Bu kurala göre Y'nin iyonlaşma enerjisi X'ten büyük olmalıdır.
- Ancak, küresel simetri istisnası vardır. 15. Grup elementleri (yarı dolu p orbitali, \(p^3\)) 16. Grup elementlerinden (p orbitalinde 4 elektron, \(p^4\)) daha kararlı oldukları için, 15. Grup elementlerinin 1. iyonlaşma enerjisi 16. Grup elementlerinden daha yüksektir.
- Bu nedenle, \(IE_X > IE_Y\).
- Y ve Z'yi karşılaştırma:
- Her ikisi de 16. Grupta yer alır.
- Y 3. periyotta, Z ise 4. periyottadır.
- Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom çapı artar ve elektronlar çekirdekten uzaklaştığı için iyonlaşma enerjisi azalır.
- Bu nedenle, \(IE_Y > IE_Z\).
Yukarıdaki karşılaştırmaları birleştirdiğimizde, iyonlaşma enerjileri sıralaması şu şekilde olur:
\(IE_X > IE_Y > IE_Z\)
Cevap A seçeneğidir.