ELEMENTLER ARASINDAKİ PERİYODİK İLİŞKİLER Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond Chang

2 ns 1 ns 2 ns 2 np 1 ns 2 np 2 ns 2 np 3 ns 2 np 4 ns 2 np 5 ns 2 np 6 d1d1 d5d5 d 10 4f 5f Elementlerin Temel Hal Elektronik Konfigurasyonu

3 Elementlerin Sınıflandırılması

Baş grup elementleri:1A dan 7 A ya kadar olan tüm gruplardaki elementlerdir. En yüksek ana grup kuantum sayısının s ve p orbitalleri tam dolu değildir. Soy gazlar (Asal gazlar): He (1s 2 ) dışında ns 2 np 6 elektronik konfigurasyonunda olan asal gazların p alt kabukları tamamen doludur. Geçiş metalleri: 3B – 8B, 1B – 2B grup elementleri olup, tam dolu olmayan d alt kabukları ile karakterize edilirler, kolayca katyon olştururlar. Zn, Cd ve Hg ne temsilci ne de geçiş elementidir.. Lantanitler ve Aktinitler: f alt kabukları tam dolu olmayan elementlerdir.

5 Na [Ne]3s 1 Na + [Ne] Ca [Ar]4s 2 Ca 2+ [Ar] Al [Ne]3s 2 3p 1 Al 3+ [Ne] Atomlar elektron kayberek “katyon” olarak adlandırılırlar e kaybettiklerinde elektronik konfigurasyonları soy gazların elektronik konfigurasyonuna benzer H 1s 1 H - 1s 2 veya [He] F 1s 2 2s 2 2p 5 F - 1s 2 2s 2 2p 6 veya [Ne] O 1s 2 2s 2 2p 4 O 2- 1s 2 2s 2 2p 6 veya [Ne] N 1s 2 2s 2 2p 3 N 3- 1s 2 2s 2 2p 6 veya [Ne] Atomlar elektron alarak “anyon” olarak adlandırılırlar e kazandıklarında elektronik konfigurasyonları soy gazların elektronik konfigurasyonuna benzer Temsilci (Baş grup) Elementlerinin Anyon ve Katyonlarının Elektronik Konfigurasyonları

Baş grup (temsilci) element katyon ve anyonları

7 Bir atomdaki en dış elektronlar kimyasal bağa katkıda bulunan elektronlardır ve valans elektronlar olarak adlandırılırlar. Dış elektron konfigürasyonlarının benzerlikleri dolayısıyla aynı gruptaki elementlerin kimyasal davranışları birbirine benzemektedir. Temsilci Elementlerden Türetilmiş İyonlar İzoelektronik: aynı sayıda elektrona sahip olan ve böylece aynı temel hal elektronik konfigurasyonuna sahip olan atomlardır.

8 Na + : [Ne]Al 3+ : [Ne] F - : 1s 2 2s 2 2p 6 yada [Ne] O 2- : 1s 2 2s 2 2p 6 or [Ne]N 3- : 1s 2 2s 2 2p 6 yada [Ne] Na +, Al 3+, F -, O 2-, and N 3- Ne ile izoelektronik tir. H - ile izoelektronik olan nötral atom hangisidir ? H - : 1s 2 He ile aynı elektronik konfigurayondadır.

9 Geçiş elementlerine ait katyonların elektronik konfigurasyonları Bir geçiş metalinin katyonu oluşurken elektron önce ns daha sonra (n-1) d orbitalinden verilir. Fe: [Ar]4s 2 3d 6 Fe 2+ : [Ar]4s 0 3d 6 or [Ar]3d 6 Fe 3+ : [Ar]4s 0 3d 5 or [Ar]3d 5 Mn: [Ar]4s 2 3d 5 Mn 2+ : [Ar]4s 0 3d 5 or [Ar]3d 5

10 Etkin Çekirdek Yükü (Z eff ) elektron tarafından hissedilen “pozitif yük”tür. Na Mg Al Si Z eff Core Z Çap (pm) Z eff = Z -  0 <  < Z (  = perdeleme sabiti) Z eff  Z – iç tabaka elektronlarının sayısı

11 Atomik Yarıçap metalik yarıçap Kovalent yarıçap Yanyana iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır.

12

13 Atomik Yarıçapı Eğilimi

14 Atomik Yarıçap ile İyonik Yarıçapın Kıyaslanması

15 Anyonlar herzaman kendilerini oluşturan atomlardan büyüktür. Katyonlar herzaman kendilerini oluşturan atomlardan küçüktür.

16 Bazı Elementlerin İyon Çapları ( pm)

17 İyonizasyon Enerjisi temel halde bulunan gaz fazındaki bir atomdan bir elektron kopartılması için gereken (kj/mol) cinsinden minimum enerjidir. I 1 + X (g) X + (g) + e - I 2 + X + (g) X 2 + (g) + e - I 3 + X 2+ (g) X 3 + (g) + e - I 1 birinci iyonizasyon enerjisi I 2 ikinci iyonizasyon enerjisi I 3 üçüncü iyonizasyon enerjisi I 1 < I 2 < I 3

18

19 dolu n=1 tabakası dolu n=2 tabakası dolu n=3 tabakası dolu n=4 tabakası dolu n=5 tabakası Birinci İyonlaşma Enerjisinin Atom Numarası ile Değişimi

20 Birinci İyonlaşma Enerjisinde Genel Durum Artan birinci iyonlaşma enerjisi

21 Elektron ilgisi gaz fazındaki bir atomun bir elektron alarak anyona dönüşmesi sırasında açığa çıkan enerjidir. X (g) + e - X - (g) F (g) + e - X - (g) O (g) + e - O - (g)  H = -328 kJ/mol EA = +328 kJ/mol  H = -141 kJ/mol EA = +141 kJ/mol

22

23 Atom numarası ile elektron ilgisinin değişimi (H – Ba)