Sorunun Çözümü
Verilen soruda 19K ve 20Ca atomları ile ilgili yanlış olan yargıyı bulmamız istenmektedir. Öncelikle bu atomların elektron dizilimlerini ve periyodik sistemdeki yerlerini belirleyelim:
- K (Potasyum, Z=19): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
- Ca (Kalsiyum, Z=20): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Atom yarıçapları rK > rCa şeklindedir.
- Her iki element de 4. periyotta yer alır.
- Aynı periyotta soldan sağa doğru atom yarıçapı genellikle azalır çünkü çekirdek yükü artarken elektron katman sayısı değişmez, bu da elektronların çekirdeğe daha güçlü çekilmesine neden olur.
- K (1A grubu) Ca'dan (2A grubu) daha solda olduğu için K'nin atom yarıçapı Ca'dan büyüktür. Bu ifade doğrudur.
- B) Periyodik sistemin aynı periyodunda yer alırlar.
- K'nin en yüksek baş kuantum sayısı 4 (4. periyot).
- Ca'nın en yüksek baş kuantum sayısı 4 (4. periyot).
- Bu ifade doğrudur.
- C) Ca'nın 2. iyonlaşma enerjisi ile K'nin 1. iyonlaşma enerjisi birbirine eşittir.
- K'nin 1. iyonlaşma enerjisi (IE1(K)): K atomundan (19p, 19e) bir elektron koparılmasıdır. K → K⁺ + e⁻. Bu elektron 4s¹ orbitalinden kopar.
- Ca'nın 2. iyonlaşma enerjisi (IE2(Ca)): Ca⁺ iyonundan (20p, 19e) bir elektron koparılmasıdır. Ca⁺ → Ca²⁺ + e⁻. Ca⁺ iyonunun elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ şeklindedir, yani bu elektron da 4s¹ orbitalinden kopar.
- Her iki durumda da 4s¹ orbitalinden bir elektron koparılıyor gibi görünse de, Ca⁺ iyonunda 20 proton 19 elektronu çekerken, K atomunda 19 proton 19 elektronu çeker. Ca⁺ iyonundaki elektronlar üzerindeki çekirdek çekimi (20 proton) K atomundaki elektronlar üzerindeki çekirdek çekiminden (19 proton) daha fazladır.
- Bu nedenle, Ca⁺'dan bir elektron koparmak, K atomundan bir elektron koparmaktan daha fazla enerji gerektirir. Yani, IE2(Ca) > IE1(K) olmalıdır. Bu ifade yanlıştır.
- D) s blok elementleridir.
- K'nin elektron dizilimi 4s¹ ile bittiği için s-blok elementidir (1A grubu).
- Ca'nın elektron dizil