Periyodik cetvelin 3. periyodunda bulunan elementlerin birinci iyonlaşma enerjileri (IE1) ile atom numaraları arasındaki ilişkiyi gösteren grafik incelenerek her bir noktanın hangi elemente karşılık geldiği belirlenir. Genel olarak, bir periyot boyunca atom numarası arttıkça birinci iyonlaşma enerjisi artar, ancak tam dolu veya yarı dolu alt kabukların kararlılığı nedeniyle bazı istisnalar (düşüşler) gözlenir.

3. periyot elementleri ve atom numaraları sırasıyla şunlardır:

• Na (11)
• Mg (12)
• Al (13)
• Si (14)
• P (15)
• S (16)
• Cl (17)
• Ar (18)

Grafikteki noktaları bu elementlerle eşleştirelim:

• X: En düşük IE1, 3. periyodun ilk elementi: Na (Z=11)
• Y: X'ten yüksek, ancak bir sonraki düşüşten önceki tepe: Mg (Z=12) ($IE_1(\text{Mg}) > IE_1(\text{Na})$)
• Z: Y'den düşüş (istisna): Al (Z=13) ($IE_1(\text{Al}) < IE_1(\text{Mg})$)
• T: Z'den yükseliş: Si (Z=14) ($IE_1(\text{Si}) > IE_1(\text{Al})$)
• K: T'den yükseliş, bir sonraki düşüşten önceki tepe: P (Z=15) ($IE_1(\text{P}) > IE_1(\text{Si})$)
• L: K'den düşüş (istisna): S (Z=16) ($IE_1(\text{S}) < IE_1(\text{P})$)
• M: L'den yükseliş: Cl (Z=17) ($IE_1(\text{Cl}) > IE_1(\text{S})$)
• N: En yüksek IE1, 3. periyodun son elementi: Ar (Z=18) ($IE_1(\text{Ar}) > IE_1(\text{Cl})$)

Şimdi seçenekleri değerlendirelim:

A) X ve Y elementleri s bloğunda yer alır.

• X = Na (1. Grup, $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$, s-bloğu)
• Y = Mg (2. Grup, $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$, s-bloğu)
• Bu ifade doğrudur.

B) K'nin atom numarası 15'tir.

• K elementi Fosfor'a (P) karşılık gelir. Fosfor'un atom numarası 15'tir.
• Bu ifade doğrudur.

C) Atom yarıçapı en büyük olan N'dir.

• Bir periyot boyunca soldan sağa doğru gidildikçe (atom numarası arttıkça) atom yarıçapı genellikle azalır. Çünkü çekirdek yükü artarken elektronlar aynı enerji seviyesinde kalır ve çekirdek tarafından daha güçlü çekilir.
• N elementi Argon'a (Ar) karşılık gelir ve 3. periyodun sonundadır. X elementi Sodyum'a (Na) karşılık gelir ve 3. periyodun başındadır.
• Dolayısıyla, atom yarıçapı en büyük olan X (Na), en küçük olan ise N (Ar) olmalıdır (soygazların van der Waals yarıçapları farklı değerlendirilse bile, genel trend atom yarıçapının periyodun sonunda en küçük olması yönündedir).
• Bu ifade yanlıştır.

D) M'nin valans elektron sayısı 7'dir.

• M elementi Klor'a (Cl) karşılık gelir. Klor, 17. Grup (halojenler) elementidir.
• 17. Grup elementlerinin valans elektron sayısı 7'dir. ($1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$)
• Bu ifade doğrudur.

E) L'nin 7 tane tam dolu 2 tane de yarı dolu orbitali vardır.

• L elementi Kükürt'e (S) karşılık gelir. Kükürt'ün atom numarası 16'dır.
• Elektron dizilimi: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$.
• Orbitalleri sayalım:
  • $1s^2$: 1 tam dolu orbital
  • $2s^2$: 1 tam dolu orbital
  • $2p^6$: 3 tam dolu orbital
  • $3s^2$: 1 tam dolu orbital
  • $3p^4$: 3p alt kabuğunda 4 elektron bulunur. Hund kuralına göre önce her bir p orbitaline birer elektron yerleşir, sonra dördüncü elektron ilk orbitale geri döner. Bu durumda 1 tam dolu ve 2 yarı dolu orbital oluşur. ($\uparrow\downarrow \uparrow \uparrow$)
• Toplam tam dolu orbital sayısı: $1+1+3+1+1 = 7$
• Toplam yarı dolu orbital sayısı: 2
• Bu ifade doğrudur.

Yukarıdaki analizlere göre, yanlış olan ifade C seçeneğidir.

Cevap C seçeneğidir.