Sorunun Çözümü
Verilen bilgilere göre X, Y ve Z elementlerinin atom numaralarını ve grup/periyotlarını belirleyelim:
- X elementi için:
- X2- iyonu, 18Ar (Argon) ile izoelektroniktir. Bu, X2- iyonunun 18 elektronu olduğu anlamına gelir.
- Nötr X atomunun elektron sayısı = 18 - 2 = 16'dır.
- Dolayısıyla, X'in atom numarası (proton sayısı) = 16'dır.
- Elektron dizilimi: .
- X, 3. periyot 6A grubu elementidir.
- Y elementi için:
- Y2+ iyonu, 2. periyot soy gaz atomu ile aynı elektron dizilimindedir. 2. periyot soy gazı Neon (10Ne)'dur.
- Bu, Y2+ iyonunun 10 elektronu olduğu anlamına gelir.
- Nötr Y atomunun elektron sayısı = 10 + 2 = 12'dir.
- Dolayısıyla, Y'nin atom numarası (proton sayısı) = 12'dir.
- Elektron dizilimi: .
- Y, 3. periyot 2A grubu elementidir.
- Z elementi için:
- 31Z atomunda nötron sayısı, proton sayısından 1 fazladır.
- Kütle numarası (A) = Proton sayısı (p) + Nötron sayısı (n)
- Verilen: A = 31 ve n = p + 1.
- Denklemde yerine koyarsak:
- .
- Dolayısıyla, Z'nin atom numarası (proton sayısı) = 15'tir.
- Elektron dizilimi: .
- Z, 3. periyot 5A grubu elementidir.
Şimdi X, Y ve Z elementlerinin birinci iyonlaşma enerjilerini karşılaştıralım. Hepsi 3. periyotta yer almaktadır:
- Y: 3. periyot 2A grubu (Atom numarası 12)
- Z: 3. periyot 5A grubu (Atom numarası 15)
- X: 3. periyot 6A grubu (Atom numarası 16)
Aynı periyotta iyonlaşma enerjisi genellikle soldan sağa doğru artar. Ancak 2A > 3A ve 5A > 6A gibi istisnalar vardır.
Bu istisnaları göz önünde bulundurarak sıralama:
- Y (2A grubu) en solda yer aldığı için iyonlaşma enerjisi en düşük olacaktır.
- Z (5A grubu) ve X (6A grubu) arasında, 5A grubunun yarı dolu p orbitali kararlılığı nedeniyle iyonlaşma enerjisi 6A grubundan daha yüksektir. Yani, İE(Z) > İE(X).
Bu durumda, iyonlaşma enerjileri arasındaki ilişki şu şekildedir:
Veya büyükten küçüğe sıralarsak:
Cevap A seçeneğidir.