Atom ve Periyodik Sistem → 3. Bölüm

Dersin Özellikleri:

• Seviye: Hiç Bilmeyenler İçin
• Gerekli Bilgiler:
  • Atomun Yapısı
  • Periyodik Sistem I
• Öğretmen:
  • Muzaffer KAYA

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

Anlatılacak Başlıklar*:

• Periyodik Sistem
  • Lantanit ve Aktinitler
  • Periyodik Özelliklerin Değişme Eğilimi
    1. Atom/İyon Yarıçapı Eğilimi
    2. İyonlaşma Enerjisi Eğilimi
    3. Elektron İlgisi Eğilimi
    4. Elektronegatiflik Eğilimi
    5. Metalik ve Ametalik Eğilimi

• Hepsi 3B grubundadır.
• Lantanitler
  6. periyot
• Aktinitler
  7. periyottadır.
• İç geçiş metalleridir.

Periyodik Özellik Nedir?

• Periyodik sistemde, herhangi bir yöne doğru giderken genellikle artan ya da azalan özelliklere periyodik özellikler denir.

Periyodik Özellikler Nelerdir?

1. Atom/İyon Yarıçapı Eğilimi
2. İyonlaşma Enerjisi Eğilimi
3. Elektron İlgisi Eğilimi
4. Elektronegatiflik Eğilimi
5. Metalik ve Ametalik Eğilimi

Atom Yarıçapı Nedir?

• Katı haldeki aynı iki atomun çekirdekleri arasındaki mesafenin yarısıdır.

Atom Yarıçapı Nasıl Karşılaştırılır?

• Atomların elektron dağılımına bakılır ve şu kurallar uygulanır:
  1. Yörünge sayısı daha fazla olan atomun yarıçapı daha büyüktür.
  2. Yörünge sayıları eşitken, proton sayısı daha az olan atomun yarıçapı daha büyüktür.
  3. Proton sayıları da eşitse, elektron sayısı daha fazla olan atomun yarıçapı daha büyüktür.
• Atomun yarıçapı daha büyükse, çapı ve hacmi de daha büyüktür.

Örnek:

₁₆S₁₆    )2e^–   )8e^–    )6e^–
₁₀Ne₁₀     )2e^–   )8e^–
₅B₅     )2e^–    )3e^–

Yukarıda elektron dizilimleri verilen atomların hacimlerini karşılaştırınız.

Cevap:

S > B > Ne

İyonik Yarıçap

• Atomlar elektron verince çapları küçülür.
• Atomlar elektron alınca çapları büyür.
  
  (Elektron vermek kilo vermeye, elektron almak kilo almaya benzetilebilir.)

Örnek:

X, X⁺³, X^-1 atom ve iyonlarının çaplarını kıyaslayınız.

Çözüm:

X^-1 > X > X⁺³

• Aşağı ve sola gidildikçe atam yarıçapı artar.
• En şişman atom Fransiyumdur (Fr).

Kardan adam gibi değişir.

İyonlaşma Enerjisi Nedir?

• Gaz halindeki ve nötür bir atomdan, 1 elektron koparmak için gereken enerjiye 1. iyonlaşma enerjisi denir.
• Elektronlar son yörüngeden içeriye doğru kopar.

Ver enerjisini (ücretini) al elektronu

Elektron Sayısı Kadar İyonlaşma Enerjisi Vardır

X_(g)⁺¹ + 2670 kj/mol → X_(g)⁺⁴ + 3e^–

Yukarıdaki tepkimede görülen 2670 kj/mol değerindeki enerji, atomun kaçıncı iyonlaşma enerjisidir?

Bir Sonraki Elektron Daha Zor Kopar

• Bir atomdan elektron koparırken, her zaman bir sonraki elektronu daha zor kopartırız.
  • Yani her zaman 2. iyonlaşma enerjisi, 1. iyonlaşma enerjisinden daha büyüktür; 3. iyonlaşma enerjisi de 2.’den daha büyüktür…
    
    1.İ.E. < 2. İ.E. < 3. İ.E. < 4. İ.E. < 5. İ.E.…

Elektronu Azalan Atomda Neler Olur?

• Bir atomlardan, elektron kopardıkça atomda şunlar değişir:
  • Atomun elektron sayısı azalır.
  • Atomun çapı küçülür. (Geriye kalan elektronlar çekirdeğe yaklaşır.)
  • Elektron başına düşen çekim gücü artar.
    • Bu yüzden, sonraki elektron daha zor kopar ve iyonlaşma enerjisi daha yüksek bir değer alır.
  • Çekirdeğin çekim gücü değişmez.

Üç Buçuk (3.5) Kat Kuralı

• Bir sonraki iyonlaşma enerjisi, en az 3.5 kat daha yüksek ise, atomun son yörüngesindeki sonuncu elektronu kopartıyoruz demektir.

Örnek: Aşağıdaki atomların grup numaralarını bulunuz.

Farklı Atomların İyonlaşma Enerjilerine Göre Sıralanması

• Atomların elektron dağılımına bakılır:
  1. Değerlik elektron sayısı daha çok olan atomun iyonlaşma enerjisi daha büyüktür.
  2. Değerlik elektron sayıları eşit olan atomlardan çapı küçük olanın iyonlaşma enerjisi daha büyüktür.

Örnek:

₁₉K, ₂₀Ca ve ₁₂Mg atomlarının 1. ve 2. iyonlaşma enerjilerini kıyaslayınız.

Çözüm:

Aynı Periyottaki Atomlarda 1. İyonlaşma Enerjisi

• Aynı periyotta, ardışık atomların 1. iyonlaşma enerjisi sıralaması, gruplarına göre şöyledir:
  
  1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A
  
  (3 aşağı 5 yukarı)

• Aşağı ve sola gidildikçe atam yarıçapı artar.
  • En cimri atom Helyumdur (He).

Elektron İlgisi Nedir?

• Gaz hâlindeki nötr bir atomun elektron alarak negatif yüklü iyon oluşturması sırasındaki enerji değişimine elektron ilgisi denir.
  • Elektron ilgisi “E.İ.” ile gösterilir.
    
    X_(g) + e^– → X_(g)^-1 + 235 kj/mol
    Y_(g) + e^– → Y_(g)^-1 + 75 kj/mol

• Soy gazların elektron ilgileri çok düşük ve sıfıra yakındır.
• Ametallerin elektron ilgileri çok yüksektir.
• Metaller elektron almaya değil de vermeye ilgi duydukları için, metallerin de elektron ilgisi düşüktür.

• Yukarı ve sağa doğru gidildikçe elektron ilgisi artar.
  • En cömert atom Klor atomudur (Cl).

• Yukarı ve sağa doğru gidildikçe elektron ilgisi artar.
  • En çekici atom Flor atomudur (F).

• İki atom arasındaki elektronegatiflik farkı ne kadar fazla ise, bağları o kadar çok iyonik karakterli olur.

• Metalik özellikleri daha iyi gösteren elementlerin metalik aktifliği daha yüksektir.
• Başlıca metalik özellikler şunlardır:
  • Elektron verme eğilimi,
  • Elektrik iletkenliği,
  • Parlak yüzey,
  • İyonik ve metalik bağ kurabilme yeteneği,
  • Şekil alabilme

• Ametalik özellikleri daha iyi gösteren elementlerin ametalik aktifliği daha yüksektir.
• Başlıca ametalik özellikler şunlardır:
  • Elektron alma eğilimi,
  • Elektrik yalıtkanlığı,
  • Mat yüzey,
  • Kovalent bağ kurabilme yeteneği

• Yukarı ve sağa doğru gidildikçe ametalik özellik artar.
  • En iyi ametal Flor atomudur (F).

• Aşağı ve sola doğru gidildikçe metalik özellik artar.
  • En iyi metal Fransiyum atomudur (Fr).