Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN

Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN
Periyodik Tablo Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN

ELEMENTLERİ NEDEN ve NASIL GRUPLARSINIZ?
o Nad=0,971g/cm , E.N.=97,81 C, ısı ve elektriği iyi iletir, su ile şiddetli bir şekilde tepkimeye girerek H2 gazı açığa çıkarır K d=0,862g/cm , E.N.=63,65 C, ısı ve elektriği iyi iletir, su ile şiddetli bir şekilde tepkimeye girerek H2 gazı açığa çıkarır Aud=19,32 g/cm , E.N.= C, su ve sıradan asitlerle tepkimeye girmez. Isı ve elektrik iletkenliği açısından Na ve K’ya benzer. Cl Normal koşullarda gazdır. Isı ve elektriği iletmez. 3 3 o 3 o

PERİYODİK TABLO Kimyacılar, elementlerin bazı özellikleri için öngörüde (tahminde) bulunabilmek amacıyla, elementlerin bazı özellikleri ve davranışlarındaki değişimlerinde bir düzenlilik bulmaya çalıştılar. Kimyacılar elementlerin hangi özelliklerinde ve davranışlarındaki değişimleri göz önünde bulundurmuşlardır? Atomik kütle Fiziksel özellik Kimyasal özellik Proton sayısı

PERİYODİK TABLO 1860’larda bilim insanları 60 kadar element keşfedebilmişler. Bu elementlerin atomik kütlelerini ve bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirleyebilmişlerdi. Atomdaki elektron ve protonların varlığı hakkında bile bilgi sahibi değillerdi. Bilim insanları yaptıkları araştırmalar sonucunda bu elementlerin bazılarının benzer özellik gösterdiklerinin farkına vardılar ve bu elementleri gruplayarak bazı özel adlar verdiler. O dönemde, elementlerin atom kütlelerine göre düzenlenmeleri kimyacılara oldukça mantıklı görünüyordu ve kimyasal davranışlarının bir şekilde atom kütlesi ile bağlantılı olduğunu hissediyorlardı.

PERİYODİK TABLO - TARİHÇE
Elementlerin ilk sistematik gruplamasını 1829’da Alman kimyacı J.W. Döbereiner yapmıştır. Döbereiner, triadlar (üçlüler) adını verdiği sisteme göre elementleri atomik kütlelerine bağlı olarak belirli bir düzende değişen fiziksel özelliklerine göre elementleri üçerli gruplar hâlinde sınıflandırmıştır. Elementlerin fiziksel özelliklerinin atom kütleleri ile değişmektedir.

Elementlerin atom kütleleri klordan iyoda doğru artmaktadır. Ortadaki brom elementin atom kütlesi, klor ve iyot elementlerinin atom kütlelerinin ortalamasına hemen hemen eşittir. Aşağıdaki tabloda elementlerin atom kütleleri ile birlikte yoğunlukları, kaynama ve erime noktalarının da artmaktadır.

John Alexander Newlands: Oktavlar (Sekizler) Yasası 1864’te İngiliz kimyacı, o gün için bilinen elementleri artan atom kütlelerine göre düzenleyerek bir tablo yapmıştır. Her 8 elementte bir bazı özelliklerin tekrar ettiğini fark eden Newland, benzer özellik gösteren bu elementleri aynı sırada göstermeye dikkat etmiştir. Elementler arasındaki bu ilişkiyi de Oktavlar (Sekizli) Yasası olarak tanımlamıştır. Bu yasanın kalsiyumdan sonra gelen elementler için yetersiz olduğu ortaya çıkınca önerilen bu yasa ne yazık ki diğer bilim insanları tarafından kabul edilmemiştir.

PERİYODİK TABLO -TARİHÇE
Newlands’a göre elementler atom ağırlıklarının artış sırasına göre dizildiklerinde sekizinci element birinciye, dokuzuncu element ikinciye benziyor ve bu durum böylece devam ediyordu. Newlands, bu ilişkiyi müzik notalarındaki oktavlara benzetmiştir.

Mendeleev’in Periyodik Tablosu Rus kimyacı, Dmitri Mendeleev ve Alman kimyacı Lothar Meyer, birbirlerinden bağımsız olarak 1869’da Newlands’ın gözlemlerini ve diğer bazı bilgileri de kullanarak elementler için çok kapsamlı bir tablo ve periyodik yasayı önerdiler. Elementler artan atom kütlelerine göre sıralandıklarında bazı özellikler periyodik olarak tekrarlanmaktadır.

Mendeleev o gün için bilinen her bir element için; elementin sembolünün, bağıl atom kütlesinin ve bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerini yazdığı bir takım oyun kartı oluşturdu. Bu kartları kullanarak elementleri (Newlands gibi) artan atom kütlelerine göre yatay bir sütun boyunca sıralamıştır.

Bir element mevcut bir sütundaki diğer bir elemente benzer özellik gösterdiğinde ise ikinci yatay sütuna başlamış ve böylece benzer özellik gösteren elementler dikey sütunlara yerleştirilmiştir. Bazı uygun olmayan durumlar gördüğünde ise, bu boş yerlere henüz keşfedilmemiş elementlerden kaynaklandığını tahmin etmiş ve bu boşlukları ise soru işareti ile göstermiştir.

Mendeleev’in önerdiği elementler tablosu diğer bilim insanlarınkinden daha üstündü. Mendeleev elementleri özelliklerine göre çok doğru bir şekilde gruplamıştı. Soru işareti ile gösterdiği galyum ve germanyum gibi o dönemde henüz keşfedilmemiş bazı elementlerin özelliklerini çok iyi tahmin edebilmiştir.

Örneğin, Mendeleev tablosunda, eka-alüminyum (alüminyumun altında) adını verdiği bilinmeyen bir elementin olması gerektiğini öneriyordu. 4 yıl sonra galyum keşfedildiğinde özelliklerinin eka-alüminyumun önceden tahmin edilen özelliklerine oldukça yakın olduğu görülmüştür .

Mendeleev ayrıca elementleri artan atom kütlesine göre sıraya dizdiğinde bazı elementlerin özellikleri bakımından girmeleri gereken gruba değil de hemen bir sonraki gruba girdiğini görmüştür. Örneğin, nikelin atom kütlesi kobaltinkinden küçük olduğu hâlde kobaltı önce yazmıştır. Kobaltın özelliklerinin rodyumunkine benzemesi idi. Mendeleev o dönem bu düzensizliklerin nedenini açıklayamamış ve elementlerin atom kütlelerinin tayininde hata yapılmış olabileceğini düşünmüştü.

Mendeleev daha sonraki yıllarda tablosunu yeniden düzenlemiştir . Bu yeni düzenleme günümüz periyodik tablosunun öncüsü niteliğindedir. Mendeleev’in elementlerin özelliklerinin değişiminde tıpkı Halley kuyruklu yıldızının her 76 yılda bir görünmesi gibi bir “periyodiklik” olduğuna götüren bakış açısı kimya biliminin gelişimine önemli katkılarda bulunmuştur.

PERİYODİK TABLO Moseley ve Modern Periyodik Yasa
Yapılan çalışmalarda bazı tutarsızlıklar söz konusuydu. Eğer elementler sadece atom kütlesinin artışına göre dizilseydi Mendeleev’in periyodik tablosunda olduğu gibi kobalt elementinin nikelin yerinde olması gerekiyordu. Bu ve diğer bazı tutarsızlıklar, gözlenen periyodikliğin temelinde atom kütlelerinin değil de başka temel özelliklerin kullanılabileceği fikrini akla getirmiştir Henry Moseley’in X-ışınları ile ilgili yaptığı çalışmalar bu problemi çözdü. Moseley, atom numaraları 13 (alüminyum) ile 79 (altın) arasında olan 38 elementin X-ışınlarını incelediğinde, ışınların frekansı ile atom numaraları arasında bir ilişki olduğunu tespit etti.

PERİYODİK TABLO Moseley, bu ilişkiyi kullanarak elementlerin doğru atom numaralarını tayin etti ve böylece atom kütleleri komşu atomunkilere uygun düşmeyen K, Ni ve I’un sınıflandırılması problemini de çözmüş oldu. Moseley, periyodik yasayı; “Elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri atom numarasının periyodik fonksiyonudur” şeklinde yeniden tanımlamıştır

PERİYODİK TABLO Periyodik tablo, Periyodik Yasa
Elementler artan atom numaralarına göre sıralandığında element özellikleri periyodik olarak tekrarlanır. Periyodik tablo, elementlerin benzer kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre gruplandırıldıkları bir tablodur. Modern periyodik sistemde elementler, "artan atom numaralarına" göre yatay ve düşey sütunlar hâlinde düzenlenmiştir.

PERİYODİK TABLO Periyodik sistemde her element elementin sembolünü, atom numarasını ve bazı önemli bilgileri içeren kutucuklar içerisinde gösterilmiştir. Günümüzde bilinen yaklaşık 118 element vardır. 112 tanesi resmen kabul edilmiş, altı tanesi ise henüz resmen kabul edilmemiştir. 92 tanesi doğada bulunurken geri kalanı da laboratuarlarda elde edilen yapay elementlerdir.

PERİYODİK TABLO Periyodik tablo, yatay ve düşey sütunlar olmak üzere iki ayrı sütundan oluşmaktadır. Elementlerin artan atom numaralarına göre sıralandığı yatay sütunlara periyot denir. Elementlerin benzerliklerine göre sıralandığı dikey sütunlara ise grup (aile) denir

PERİYODİK TABLO Periyodik tabloda elementlerin bulunduğu yatay sütunlara periyot denir. Elementlerin artan atom numaralarına göre sıralandığı 7 tane periyot bulunur. Herhangi bir periyot boyunca soldan sağa doğru ilerledikçe, elementlerin özellikleri de yavaş yavaş değişir. Söz konusu bu değişim periyodik değişim olarak adlandırılır. Her bir periyotta benzer değişim görülmesine ise periyodiklik denir.

Tablonun altında ayrı satırlarda gösterilen iki uzun yatay sütun vardır.
Aslında bu iki uzun sütunun üstte olan serisi tabloda 6. periyotta 32 element bulunacak şekilde lantandan sonra, ikinci sütunun ise tabloda 7. periyotta aktinyumdan sonra bulunması gerekirdi. Bu iki yatay sütun, oldukça ince-uzun bir periyodik tabloyla karşı karşıya kalmamak için periyodik tablonun altında ek sütunlar olarak gösterilmiştir. Bu iki uzun bloğun üst sırasında, 6. periyotta lantan ile başlayan diziye (atom numarası 57–71 olan elementler) lantanitler, onun altında 7. periyotta aktinyum ile başlayan (atom numarası 89–103 olan elementler) diziye aktinitler denir.

PERİYODİK TABLO Grup periyodik tabloda elementlerin bulunduğu dikey sütunlardır. Periyodik sistemde elementlerin meydana getirdiği dikey sütunlarda yer alan elementler genellikle benzer kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olduklarından bu element serilerine grup ya da aile denir. Gruplar ’den 18’e numaralar verilerek ya da 1A, 2B gibi hem harf hem de rakam ile adlandırılabilmektedir. 8 tane A ve 8 tane B grubu (8B grubu 3 gruptan oluşur) bulunmaktadır. A gruplarını oluşturan elementlere baş (ana) grup elementleri denir. 2A ve 3A grubu arasında yer alan B grubu elementlerine geçiş elementleri de denir.

PERİYODİK TABLO ve ELEKTRON DAĞILIMI
Bir elementin periyodik tablodaki yeri nasıl belirlenir? Neden periyodik tabloda aynı gruptaki elementler benzer özelliklere sahiptir? Atomların elektron dağılımı Bir atomun elektron dağılımı, elektroların baş kabuk (yörünge / enerji düzeyi) ve alt kabuklarda orbitallere nasıl yerleştiğini gösterir.

ELEKTRON DAĞILIMI Elektronlar orbitallere nasıl yerleşir?
Düşük enerjili hal Pauli dışlama ilkesi Hund kuralı

ELEKTRON DAĞILIMI Elektronlar orbitallere, atomun enerjisini en aza indirecek şekilde yerleşir. Enerji açısından elektronlar orbitallere genellikle aşağıdaki sıra ile yerleşirler. 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

ELEKTRON DAĞILIMI Pauli dışlama ilkesi: Bir atomda hiçbir zaman dört kuantum sayısı da aynı olan iki elektron bulunamaz. n, l ve ml orbitali belirler. Dördüncü kuantum sayısı olan ms (spin kuantum sayısı) ise elektronun dönme yönünü belirler. Bu nedenle iki elektronun ilk üç kuantum sayısı aynı olsa da 4. kunatum sayıları birbirinden farklıdır. Bir başka deyişle bir orbitalde zıt spinlere (dönme yönüne) sahip olan sadece iki elektron bulunabilir. n l m Orbital gösterimi Alt kabuktaki orbital sayısı Kabuktaki orbital sayısı 1 1s

ELEKTRON DAĞILIMI İlk dört kabuk için kuantum numaralarının izin verilen kombinasyonları n l m Orbital gösterimi Alt kabuktaki orbital /elektron sayısı Kabuktaki orbital sayısı Kabuktaki elektron sayısı 1 1s 1/2 2 2s 4 8 -1,0,+1 2p 3/6 3 3s 9 18 3p -2,-1,0,+1,+2 3d 5/10 4s 16 32 4p 4d -3,-2,-1,0,+1,+2,+3 4f 7/14

ELEKTRON DAĞILIMI Hund Kuralı: Elektronlar eş enerjili orbitallere önce birer birer yerleşir. Bir atom olabildiğince çok sayıda eşleşmemiş elektrona sahip olma özelliği gösterir.

ELEKTRON DAĞILIMI Düşük enerjili hal, Puali ilkesi ve Hund kuralı dikkate alınarak Aufbau işlemi uygulanır ve böylece elektronların orbitallere dağılması sağlanır. Aufbau, Almanca’da inşa etme anlamına gelir. Aufbau atom numarası artarken elektron dağılımın nasıl inşa edileceğini gösterir.

ELEKTRON DAĞILIMI Proton sayısı farklı olan nötr haldeki atomların elektron dağılımlarını yapalım.

ELEKTRON DAĞILIMI ve PERİYODİK ÇİZELGE
Periyodik tablonun verilen bir grubundaki tüm elementlerin benzer «değerlik kabuğu elektron dizilişine» sahip oldukları görülür En yüksek baş kuantum sayısına sahip elektron kabuğunda (en dış kabuk veya değerlik kabuğu) bulunan elektronlara değerlik elektronları denir. Atomun elektronlarının bulunduğu en dış enerji seviyesinin (katman) sayısı periyot numarasını verir. Atomun son yörüngedeki elektron sayısı (değerlik elektron sayısı) grup numarasını verir. Değerlik elektronlarının bulunduğu orbitaller grubunu belirler: s ve p ile bitiyorsa A grubu, d ve f ile bitiyorsa B grubunda bulunur.

ELEKTRON DAĞILIMI ve PERİYODİK ÇİZELGE
He (2) : 1s2 1. periyot 2A Li (3): 1s22s1  2. periyot 1A C (4):1s22s22p2  2. periyot 4A Sc (21):1s22s22p63s23p64s23d1  4. periyot 3B Zn (30):1s22s22p63s23p64s23d10  4. periyot 2B

ELEKTRON DAĞILIMI ve PERİYODİK CETVEL

PERİYODİK TABLODAKİ ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI

Metaller periyodik tabloda görüldüğü gibi grup numarası 1A, 2A, 3A olan ve B gruplarında bulunan elementler olup elementlerin büyük çoğunluğunu oluşturmaktadır (yeşil renkli).

METALLER En dış katmanlarındaki elektron sayısı azdır ve oktetlerini tamamlamak için elektron vermeyi tercih eder. Elektron vererek “+” yüklü iyon (katyon) hâline gelme eğilimindedir Ametallerle bileşik oluşturur. Kendi aralarında bileşik oluşturmaz Oda koşullarında, cıva hariç, hepsi katı hâldedir. Yüzeyleri parlaktır Katı ve sıvı hâlde elektriği iletirler. Isıyı iyi iletir. İşlenebilir, tel ve levha hâline getirilebilir. Erime ve kaynama sıcaklıkları yüksektir.

Ametaller periyodik cetvelin sağında yer alan ve grup numarası 5A, 6A, 7A olan elementlerdir. Metallerin tam tersi özelliklere sahiptir (sarı renkli)

AMETALLER En dış katmanlarında metallerden daha çok sayıda elektron bulunur ve oktetlerini tamamlamak için elektron almayı tercih eder Elektron alarak “–” yüklü iyon (anyon) hâline gelme eğilimindedir. Kendi aralarında bileşik oluşturabildikleri gibi metallerle de bileşik oluşturabilir Oda koşullarıda katı, sıvı ve gaz hâlde bulunabilir. Yüzeyleri mattır. Normal şartlarda, grafit hariç, ısıyı ve elektriği iletmez. Isıyı iyi iletmez. Kırılgandır Erime ve kaynama sıcaklıkları düşüktür.

Yarı metaller metallerle ametaller arasında bulunan bor, silisyum, germanyum, arsenik, antimon ve tellür elementleri hem metalik hem de ametalik özellikler gösterir. Yarı metaller, metaller ve ametaller arasında bir zigzag içerisinde yer alır En dış katmanlarında 3 ile 7 arasında değişen elektron bulundurur. Kimyasal özellik bakımından ametallere benzer. Fakat metallerle alaşım oluşturabilir Ametallerle bileşik oluşturur. Oda koşullarında katı hâlde bulunur. Bazıları parlak, bazıları mattır. Elektriği ametallerden daha iyi metallerden daha az iletir. Isıyı metallerden daha az iletir. İşlenebilir, tel ve levha hâline getirilebilir. Erime ve kaynama sıcaklıkları düşüktür.

Soy gazlar, periyodik tablonun 8A grubunda yer alır (mavi renkli) En dış katmanlarında He hariç 8 elektron bulundurur. Kimyasal tepkimeye girmez. Ametallerle oluşturdukları çok az bileşikleri vardır. Oda koşullarında tek atomlu gaz hâlinde bulunur. Elektriği iletmez. Isıyı iletmez.

PERİYODİK ÖZELLİKLER Elementlerin elektron dağılımlarının artan atom numarasına göre değişmesi nedeniyle elementlerin fiziksel ve kimyasal davranışlarında periyodik değişimlere neden oldumaktadır. Bu özelliklere periyodik özellikler denir. Periyodik özellikler metalik/ametalik, atom yarıçapı, İyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, Elektronegatiflik

PERİYODİK ÖZELLİK – ATOM YARIÇAPI
Tek bir atomun yarıçapını belirlemek zordur. Çekirdekten uzaklaştıkça elektronun bulunma olasılığı azalır ancak sıfır olmaz. Atomun dış sınırı yoktur. Atom yarıçapı ancak bitişik iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın ölçülmesi ile hesaplanabilir. Atomlar bağ yapmaksızın ya da bağ yaparak bitişik konumda bulunabilirler. Yaptıkları bağ türüne ve bağ yapmadan yan yana durma durumlarına göre üç tür atom yarıçapı vardır. Kovalent yarıçap (moleküler) İyonik yarıçap Metalik çap Van der waals çapı

Kovalent çap, tek bir kovalent bağ ile bağlanmış eşdeğer iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır. İyonik yarıçap: İyonik bağ ile bağlanmış iyonların çekirdekleri arasındaki uzaklık belirlenerek hesaplanır. Metalik çap: Katı haldeki metalde yan yana bulunan metal atomlarının çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır. Van der waals yarıçapı: soy gazların katı örneklerinde komşu atomların çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır.

Periyodik cetvelin bir grubunda nasıl değişir? Periyot numarası: Elektronların bulunduğu en yüksek enerji seviyesi Periyot sayısının artması elektronun bulunduğu en yüksek enerji seviyesinin (yörünge veya katman) arttığını gösterir. Periyot sayısı arttıkça atom çapı artar. Li3 ve Na11 karşılaştıralım.

Baş grup elementlerinin atom yarıçapları (A grubu elementleri)

Aynı grupta bir periyot boyunca nasıl değişir? Grup numarasını değerlik elektronlarının bulundğu orbitaller belirler. (s ve p  A, d ve f B) Aynı periyotta soldan sağa gidildikçe değerlik orbitallerinin bulunduğu katman sayısında artış olmaz. Değerlik orbitallerinde bulunan elektron sayısı ve orbitalin türü değişir. Soldan sağa doğru atomun hem proton hem de elektron sayısı artar. Katman sayısı değişmediği ve çekirdekteki proton sayısı arttığı için çekirdeğin elektronlara uyguladığı çekim kuvveti artar. Çekim kuvveti arttığından aynı periyotta soldan sağa gidildikçe atom yarıçapı küçülür.

Baş grup elementlerinin atom yarıçapları (A grubu elementleri)

Geçiş metallerinin atom yarıçapları nasıl değişir? Geçiş metallerinde eklenen elektronlar içteki kabuklarda bulunan orbitallere yerleşirler. Sc (21):1s22s22p63s23p64s23d1  4. periyot 3B Bu nedenle dış kabuktaki elektron sayısı sabit kalır. Bu nedenle geçiş metalleri boyunca atom yarıçapları çok fazla değişmez. Fe  124 pm Co  125 pm Ni  125 pm

BİR ATOM İYON OLDUĞUNDA ÇAPI NASIL DEĞİŞİR?
Bir atom elektron verdiğinde, Proton sayısı değişmez Elektron sayısı azalır Çekirdeğin elektronları çekme kuvveti artar Atom elektron vererek katyon haline geldiğinde çapı azalır.

BİR ATOM İYON OLDUĞUNDA ÇAPI NASIL DEĞİŞİR?
Elektron sayısı aynı olan (izoelektronik) katyonlarda, iyon yükü büyük olan katyonun çapı daha küçüktür. Na’un 1+ yüklü iyonunda 11p 10 e’nu çekmektedir. Mg’un 2+ yüklü iyonunda 12p 10e’nu çekmektedir.

PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ
İyonlaşma enerjisi gaz halindeki izole bir atomdan bu atomun en gevşek konumundaki elektronunu koparmak ve böylece gaz halindeki izole bir iyon elde etmek için gereken enerji miktarıdır. Atomlar kendiliklerinden elektron vermezler. Elektronlar çekirdekteki pozitif yük tarafından çekildiğinden, bu çekim kuvvetini yenecek bir enerji gereklidir.

İyonlaşma enerjisi I veya İE ile gösterilir. Gaz halindeki nötr atomdan 1. elektronu koparmak için gerekli enerjiye 1. iyonlaşma enerjisi denir. I1 veya İE1 Şeklinde gösterilir.

Bir elektronu uzaklaştırılmış +1 yüklü gaz hâldeki izole bir iyondan, ikinci bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjiye ise ikinci iyonlaşma enerjisi (I2 veya İE2 ile gösterilir) denir. Aynı şekilde, üçüncü, dördüncü ve daha büyük iyonlaşma enerjileri de tanımlanır. 2 elektronu uzaklaştırılmış +2 yüklü gaz hâldeki izole bir iyondan, üçüncü bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjiye ise üçüncü iyonlaşma enerjisi denir. 3 elektronu uzaklaştırılmış +3 yüklü gaz hâldeki izole bir iyondan, dördüncü bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjiye ise dördüncü iyonlaşma enerjisi denir.

Bir sonraki iyonlaşma enerjisi, daima bir önceki iyonlaşma enerjisinden daha büyüktür (İE1 < İE2 < İE3 ...). Al için; Nötr halde: 13 p 13 e çekiyor. 1. iyonlaşma 1+ yüklü halde:13 p 12 e çekiyor. 2. iyonlaşma 2+ yüklü halde:13 p 11 e çekiyor. 3. iyonlaşma Elektron başına düşen çekim kuvveti arttığından bir sonraki iyonlaşma enerjisi, daima bir önceki iyonlaşma enerjisinden daha büyüktür

İyonlaşma enerjisi atom yarıçapına ve atom kararlılığına bağlıdır. Atom yarıçapı arttıkça iyonlaşma enerjisi azalır. Daha büyük çapa sahip olan bir atomdan elektronu koparmak için verilmesi gereken enerji daha küçük çapa sahip olan bir atomdan elektron koparmak için verilmesi gereken enerjiden daha azdır.

Aynı grupta bir periyot boyunca nasıl değişir? Yukardan aşağıya doğru inildikçe elementlerin atom yarıçapları artarken iyonlaşma enerjileri azalır. değerlik elektronlarının bulunduğu katman (n) artar. değerlik elektronlarının çekirdekten olan ortalama uzaklıkları (yarıçapları) da artar. ektronların atomdan uzaklaştırılması giderek kolaylaşır ve iyonlaşma enerjisi azalır

Aynı periyotta soldan sağa gidildikçe nasıl değişir? Soldan sağa doğru ilerledikçe atom yarıçapları küçülmesi ve çekirdek yükünün artması iyonlaşma enerjisinin artmasına neden olur. Grupların iyonlaşma enerjilerinde beklenen durum: 1A < 2A < 3A < 4A < 5A < 6A < 7A < 8A Ancak bazı düzensizlikler vardır. Gözlenen durum: 1A < 3A < 2A< 4A < 6A < 5A < 7A < 8A Bu durumu nasıl açıklarsınız? Sadece atom çapı ile açıklanabilir mi?

Bu durum 2A – 3A ve 5A – 6A grubundaki atomların elektron dağılımları ile açıklanabilir. Magnezyum, (12) alüminyum (13), fosfor (15) ve kükürtün (16) değerlik elektronlarına bakalım. Mg tam dolu, P ise yarı dolu elektron dağılımına sahiptir. Bu dağılımlar diğerlerine göre daha kararlıdır. Kararlı olduklarından dolayı elektron vermek istemezler. Bu nedenle iyonlaşma enerjileri yüksektir.

PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRON İLGİSİ
Gaz hâlindeki izole bir atoma bir elektron kazandırılmasıyla ile ilgili olan enerji değişimine birinci elektron ilgisi denir (Eİ). Bu süreçte dışarıya enerji verilir. Yani ısı veren bir olaydır (ekzotermik)

PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRON İLGİSİ
Soygazların elektron ilgileri yoktur Ametal atomlarının vardır. Elektron İlgisi Periyodik Cetvelin Bir Grubunda Aşağıya Doğru İnildikçe Azalır Küçük bir atomun elektron kazanma eğilimi büyük atomunkinden daha fazladır. (Küçük bir atomun en dış katmanının enerjisi daha düşüktür) O hâlde atom yarıçapları bir grupta yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe artığından elementlerin elektron ilgisi azalır Elektron İlgisi Periyodik Cetvelin Bir Periyodunda Sola Doğru Gidildikçe Artar Element yarıçapları bir periyotta soldan sağa doğru gidildikçe azaldığından elementlerin elektron ilgileri de buna paralel olarak artar

Baş grup elementlerinin elektron ilgileri

PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRONEGATİVİTE
Elektronegativite Bir bileşiteki bir atomun elektronları çekme kabiliyeti olarak tanımlanabilir. Elektronegativite ve elektron ilgisi birbiri ile ilişkili büyüklüklerdir. Her iki büyüklük atomun elektron çekme eğilimini gösterir. elektron ilgisi izole bir atomun (bağ yapmamış) elektron çekme özelliği iken elektronegativite bir bileşikte yer alan atomların bağ elektronlarını çekme özelliğini gösteren bir büyüklüktür.

Elektronegativite Periyodik Tablonun Bir Grubunda Aşağıya Doğru İnildikçe Azalır Aynı grup içinde aşağı doğru inildikçe elektronlar yeni enerji seviyelerine (katmanlara) yerleşir. Aşağıya doğru inildikçe çekirdekteki protonlar ile elektronlar arasındaki mesafe artar ve elektronlar çekirdeğin çekim kuvvetini daha az hissetmeye başlarlar. Bu da atomun elektronegativitesinin azalmasına neden olur.

Elektronegativite Periyodik Tabloda Bir Periyodunda Sola Doğru İlerledikçe Artar Aynı periyotta ilerledikçe değerlik elektronunun bulunduğu enerji seviyesinin (katman) değişmez. Bu nedenle bir periyotta ilerledikçe çekirdek yükü (proton sayısı) arttığından değerlik elektronları daha kuvvetle çekilecektir. Bir periyot boyunca soldan sağa doğru ilerledikçe çekirdek tarafından değerlik elektronlarının daha kuvvetle çekilmesi atomun elektronegativitesinin artmasına neden olur.

Metalik ve Ametalik Özellik ve Periyodik Sistemdeki Değişimi
Metalik ve ametalik özellik elektron dizilimi (değerlik elektron sayısı)ve atom çapı ile ilgilidir. Metali özellik elektron vererek tepkimeye girme eğilimi ölçüsüdür. Ne kadar kolay elektron verebiliyorsa metalik özelliği o kadar fazla Değerlik elektron sayısı az ve çapı büyükse Ametalik özellik ise elektron alarak tepkimeye girme eğiliminin bir ölçüsüdür. Ne kadar kolay elektron alabiliyorsa ametalik özelliği o kadar fazla Değerlik elektron sayısı çok ve çapı küçükse

Periyodik tabloda bir periyot boyunca soldan sağa doğru ilerledikçe metalik özellik azalırken, ametalik özellik artar Değerlik elektron sayısı artar Çap azalır Elektron vermek zorlaşır Almak kolaylaşır

Aynı grupta, yukarıdan aşağı Katman numarasının artmasının bir sonucu olarak değerlik elektronları çekirdekten uzaklaştığından çekirdeğin değerlik elektronları daha az kuvvetle çeker Elektron kolay verilir: metalik özellik artar Katmanın enerjisi artar. Elektron yüksek enerjili katmana yerleşmek istemez. Ametalik özellik azalır

KAYNAKLAR Petrucci, R.H., Herring , F.G, Madura, J. D., & Bisonnette, C. (2012). Genel Kimya I: İlkeler ve Modern Uygulamalar, 10. Baskıdan Çeviri (Çeviri Editörleri: Tahsin Uyar, Serpil Aksoy, Recai İnam), Ankara: Palme yayıncılık Chang, R. (2011). Genel Kimya: Temel Kavramlar, Dördüncü Baskıdan Çeviri (Çeviri Editörleri: Tahsin Uyar, Serpil Aksoy, Recai İnam), Ankara: Palme yayıncılık Altun, Y. ve Tümay, H., Ortaöğretim Kimya 9 Ders Kitabı, Sözcü Yayıncılık, 2013

Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN

Benzer bir sunumlar

... konulu sunumlar: "Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN"— Sunum transkripti:

Benzer bir sunumlar

Proje hakkında

Geri bildirim

Giriş

Sosyal ağ üzerinden giriş yapmak:

Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN

Benzer bir sunumlar

... konulu sunumlar: "Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN"— Sunum transkripti:

Benzer bir sunumlar

Proje hakkında

Geri bildirim