Değerlik Elektronları Nasıl Bulunur?

Kimyada, değerlik elektronları bir elementin elektron kabuğunun en dışında yer alan elektronlardır. Belirli bir atomdaki değerlik elektronlarını nasıl bulacağını bilmek kimyacılar için önemli bir beceridir çünkü bu bilgi atomun oluşturabileceği kimyasal bağ çeşidini ve bundan dolayı elementin reaktifliğini belirler. Neyse ki, bir elementin değerlik elektronlarını bulmak için tek ihtiyacın olan şey standart bir periyodik tablodur.

Kısım 1

Kısım 1 / 2:

Periyodik Tabloyla Değerlik Elektronlarını Bulmak

Makaleyi İndir

Ana Grup Elementleri

Bu, insanoğlunun bildiği tüm kimyasal elementlerin yer aldığı, birçok kareden oluşan renk kodlu bir tablodur. Periyodik tablo elementler hakkında birçok bilgi verir; incelediğimiz atomdaki değerlik elektronlarının sayısını belirlemek için bu bilgilerin bir kısmını kullanacağız. Bu tablo genellikle kimya ders kitaplarının kapağında bulunur. Ayrıca burada İnternet üzerinden kullanabileceğin mükemmel bir interaktif tablo var.^{[1]XKaynağı araştır}
2
Periyodik tablodaki her sütunu 1'den 18'e kadar numaralandır. Genel olarak, bir periyodik tabloda, tek bir dikey sütundaki tüm elementler aynı sayıda değerlik elektronuna sahip olacaktır. Eğer elindeki periyodik tablo sütunları numaralandırılmamışsa en soldan başlayarak 1’den 18’e kadar sayı ver. Bilimsel olarak, bu sütunlara element "grupları" denir.^{[2]XKaynağı araştır}
- Örneğin, grupların numaralandırılmadığı bir periyodik tablo ile çalışsaydık, Hidrojen’in (H) üzerine 1, Berilyum’un (Be) üzerine 2 şeklinde devam ederek Helyum’un (He) üzerine 18 yazarak bitirecektik.
3
Tablodan elementini bul. Şimdi, değerlik elektronlarını bulmak istediğin elementi tabloda bul. Bunu, kimyasal sembolü (kutudaki harfler), atom numarası (kutunun sol üstündeki sayı) veya tabloda yer alan diğer bilgilerle yapabilirsin.
- Örneğin, çok yaygın bir element için değerlik elektronlarını bulalım: Karbon (C). Bu elementin atom numarası 6'dır. 14. grubun en üstünde yer alır. Bir sonraki adımda değerlik elektronlarını bulacağız.
- Bu alt bölümde, 3. gruptan 12. gruba kadar olan grupların oluşturduğu dikdörtgen şekilli bloktaki elementler olan geçiş metallerini görmezden geleceğiz. Bu elementler diğerlerinden biraz farklıdır, o nedenle bu alt bölümdeki adımlar onlar üzerinde işe yaramaz. Bunlarla nasıl başa çıkacağını aşağıdaki alt bölümde bulabilirsin.
4
Değerlik elektronlarının sayısını belirlemek için grup numaralarını kullan. Ana grup elementi olan bir metalin grup numarası, o elementin bir atomundaki değerlik elektronlarının sayısını bulmak için kullanılabilir. Grup numarasının birler basamağı bu elementlerin bir atomundaki değerlik elektronlarının sayısıdır. Diğer bir deyişle:
- Grup 1: 1 değerlik elektronu
- Grup 2: 2 değerlik elektronu
- Grup 13: 3 değerlik elektronu
- Grup 14: 4 değerlik elektronu
- Grup 15: 5 değerlik elektronu
- Grup 16: 6 değerlik elektronu
- Grup 17: 7 değerlik elektronu
- Grup 18: 8 değerlik elektronu (helyum hariç, onda 2 tane bulunur)
- Örneğimizde, karbon 14. grupta olduğuna göre bir karbon atomunun dört değerlik elektronu olduğunu söyleyebiliriz.
Reklam

Geçiş Metalleri

1
3. grup ile 12. grup arasındaki gruplardan bir element bul. Yukarıda belirtildiği gibi, 3. grup ile 12. grup arasındaki elementlere "geçiş metalleri" denir ve bu elementler, değerlik elektronları söz konusu olduğunda elementlerin geri kalanından farklı davranır. Bu bölümde, bu atomlara değerlik elektronlarının atanmasının nasıl genellikle mümkün olmadığını belirli bir noktaya kadar açıklayacağız.
- Örnek olması için 73. element olan Tantal’ı (Ta) seçelim. Sonraki birkaç adımda bu elementin değerlik elektronlarını bulacağız (veya en azından deneyeceğiz).
- Geçiş metallerinin lantanit ve aktinit serilerini ("nadir toprak metalleri" olarak da bilinir) içerdiğine dikkat et; bunlar, lantan ve aktinyum ile başlayan ve genellikle tablonun altına yerleştirilen iki sıradaki elemenlerdir. Bu elementlerin hepsi periyodik tablodaki 3. gruba aittir.
2
Geçiş metallerinin "geleneksel" değerlik elektronlarına sahip olmadığını anla. Geçiş metallerinin neden periyodik tablodaki diğer elementler gibi "olmadığını" anlamak için elektronların atomlarda nasıl davrandığını biraz açıklamak gerekir. Hızlıca bir gözden geçirmek için aşağıya bak veya doğrudan cevaplara ulaşmak için bu adımı atla.
- Elektronlar bir atoma eklendikçe farklı "orbitallere" (elektronların toplandığı çekirdeğin farklı alanları) ayrılır. Genel olarak, değerlik elektronları en dış kabuktaki elektronlardır; diğer bir deyişle, eklenen son elektronlardır.
- Burada açıklamak için biraz karmaşık olan nedenlerden dolayı, bir geçiş metalinin en dış d kabuğuna elektronlar eklendiğinde (daha fazla bilgi aşağıdadır), kabuğa giren ilk elektronlar normal değerlik elektronları gibi davranma eğilimindedir, fakat sonrasında böyle olmaz ve diğer orbital katmanlarından gelen elektronlar bazen değerlik elektronları gibi davranır. Bu, bir atomun nasıl manipüle edildiğine bağlı olarak birden fazla değerlik elektronuna sahip olabileceği anlamına gelir.
3
Grup numarasına göre değerlik elektronlarının sayısını belirle. Tekrarlayacak olursak, incelediğin elementin grup numarası sana değerlik elektronlarını söyleyebilir. Ancak, geçiş metalleri için takip edebileceğin bir yol yok; grup numarası genellikle bir dizi olası değerlik elektronuna karşılık gelir. Bunlar:
- Grup 3: 3 değerlik elektronu
- Grup 4: 2 ila 4 değerlik elektronu
- Grup 5: 2 ila 5 değerlik elektronu
- Grup 6: 2 ila 6 değerlik elektronu
- Grup 7: 2 ila 7 değerlik elektronu
- Grup 8: 2 ila 3 değerlik elektronu
- Grup 9: 2 ila 3 değerlik elektronu
- Grup 10: 2 ila 3 değerlik elektronu
- Grup 11: 1 ila 2 değerlik elektronu
- Grup 12: 2 değerlik elektronu
- Örneğimizde, Tantal 5. grupta olduğu için duruma bağlı olarak iki ila beş değerlik elektronuna sahip olduğunu söyleyebiliriz.
Reklam

Kısım 2

Kısım 2 / 2:

Elektron Dizilimiyle Değerlik Elektronlarını Bulmak

Makaleyi İndir

1
Bir elektron dizilimini nasıl okuyacağını öğren. Bir elementin değerlik elektronları elektron dizilimi kullanılarak da bulunabilir. Bunlar ilk başta karmaşık görünebilse de sadece bir atomdaki elektron orbitallerini harf ve rakamlarla temsil etmenin bir yoludur ve neye baktığını öğrendikten sonra kolaydır.
- Şimdi örnek olarak Sodyum (Na) elementinin elektron dizilimine bakalım.
  1s²2s²2p⁶3s¹
- Bu elektron diziliminin şu şekilde tekrarlanan bir dizi olduğuna dikkat et:
  (sayı)(harf)^{(üslü sayı)}(sayı)(harf)^{(üslü sayı)}...
- (Sayı)(harf) kısmı elektron orbitalinin adıdır ve ^{(üslü sayı)} o orbitaldeki elektron sayısıdır; hepsi bu!
- Yani, örneğimiz için, sodyumun 1s orbitalinde 2 elektron artı 2s orbitalinde 2 elektron artı 2p orbitalinde 6 elektron artı 3s orbitalinde 1 elektron olduğunu söyleyebiliriz. Toplam 11 elektron; sodyumun element numarası 11'dir, bu nedenle bu mantıklıdır.
- Her alt kabuğun belirli bir elektron kapasitesine sahip olduğunu unutma. Elektron kapasiteleri aşağıdaki gibidir:
  - s: 2 elektron kapasitesi
  - p: 6 elektron kapasitesi
  - d:10 elektron kapasitesi
  - f: 14 elektron kapasitesi
2
İncelediğin elementin elektron dizilimini bul. Bir elementin elektron dizilimini öğrendikten sonra değerlik elektronlarının sayısını bulmak oldukça basittir (elbette, geçiş metalleri hariç.) Eğer en başında dizilim verilirse bir sonraki adıma atlayabilirsin. Kendin bulmak zorundaysan aşağıya bak:
- Periyodik tablodaki son element (118. element) olan Oganeson’un (Og) tam elektron dizilimini incele. En fazla elektrona sahip element olduğu için elektron dizilimi diğer elementlerde karşılaşabileceğin tüm olasılıkları gösterir:
  1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d¹⁰7p⁶
- Bu elinde olduğuna göre, başka bir atomun elektron dizilimini bulmak için yapman gereken tek şey, başlangıçtan itibaren elektron bitene kadar bu diziyi doldurmaktır. Bu, göründüğünden daha kolaydır. Örneğin; 17. element olan Klor’un (Cl) 17 elektronunun orbital diyagramı yapmak istiyorsak şöyle yapacağız:
  1s²2s²2p⁶3s²3p⁵
- Elektron sayılarının toplamının 17 olduğunu fark et: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Sadece son orbitaldeki sayıyı değiştirmen gerekir; sonuncusundan önceki orbitaller tamamen dolu olduğundan geri kalanlar aynıdır.
- Elektron dizilimleri hakkında daha fazla bilgi için bu makaleye de bak.
3
Oktet Kuralı ile orbital kabuklarına elektron ata. Bir atoma elektronlar eklendiğinde, yukarıda verilen sıraya göre çeşitli orbitallere düşer; ilk ikisi 1s orbitaline, ondan sonraki ikisi 2s orbitaline, ondan sonraki altısı 2p orbitaline girer ve gerisi de benzer şekilde devam eder. Geçiş metallerinin haricindeki atomlarla ilgilenirken, bu orbitallerin çekirdeğin etrafında "orbital kabukları" oluşturduğunu ve birbirini takip eden her kabuğun öncekilerden daha uzakta olduğunu söylüyoruz. Sadece iki elektron tutabilen ilk kabuğun yanı sıra, her kabuğun sekiz elektronu olabilir (geçiş metalleriyle ilgilenirken hariç). Buna Oktet Kuralı denir.
- Örneğin, Bor (B) elementine baktığımızı varsayalım. Atom numarası beş olduğu için beş elektronu olduğunu ve elektron diziliminin şöyle göründüğünü biliyoruz: 1s²2s²2p¹. İlk orbital kabuğunun sadece iki elektronu olduğundan, Bor'un iki kabuğu olduğunu biliyoruz; bir kabukta 1s orbitalinden gelen iki elektron ve diğerinde ise 2s ve 2p orbitalinden gelen 3 adet elektron bulunur.
- Başka bir örnek olarak, klor (1s²2s²2p⁶3s²3p⁵) gibi bir elementin üç orbital kabuğu olacaktır; birinde iki adet 1s elektronu, birinde iki adet 2s ve altı adet 2p elektronu, birinde iki adet 3s ve beş adet 3p elektronu olacaktır.
4
En dış kabuktaki elektron sayısını bul. Artık elementinin elektron kabuklarını bildiğine göre, değerlik elektronlarını bulmak kolaydır; sadece en dıştaki kabuktaki elektron sayısını kullan. Dış kabuk doluysa (yani, sekiz elektronu veya ilk kabuk için iki elektronu varsa) element aktif değildir (inert) ve diğer elementlerle kolayca reaksiyona girmez. Ancak, yine belirtecek olursak, geçiş metalleri bu kurallara tam olarak uymaz.
- Örneğin, Bor ile çalışıyorsak ikinci kabukta üç elektron olduğu için Bor'un üç değerlik elektronu olduğunu söyleyebiliriz.
5
Tablonun satırlarını yörünge kabuğu kısayolları olarak kullan. Periyodik tablonun yatay satırlarına element "periyotları" denir. Tablonun en üstünden başlayarak, her periyot, periyottaki atomların sahip olduğu elektron kabuklarının sayısına karşılık gelir. Bir elementin kaç değerlik elektronuna sahip olduğunu belirlemek için bunu bir kısayol olarak kullanabilirsin; elektronları sayarken periyodunun sol tarafından başlaman yeterlidir. Tekrar edecek olursak, 3. grup ile 12. grup arasını içeren geçiş metallerini bu yöntemde göz ardı etmen gerekir.
- Örneğin, dördüncü periyotta olmasından dolayı selenyum elementinin dört yörünge kabuğuna sahip olduğunu biliyoruz. Dördüncü periyotta soldan altıncı element olduğu için (geçiş metallerini göz ardı ederek) dıştan dört kabuğun altı elektrona ve dolayısıyla Selenyum'un altı değerlik elektronuna sahip olduğunu biliyoruz.
Reklam

İpuçları

Elektron dizilimlerinin, dizilimin başlangıcını temsil etmesi için asil gazlar (18. gruptaki elementler) kullanılarak bir çeşit kısaltma ile yazılabileceğini unutma. Örneğin, sodyumun elektron dizilimi [Ne]3s1 şeklinde yazılabilir; aslında bu neon ile aynıdır ancak 3s orbitalinde bir elektron daha vardır.
Geçiş metalleri, tamamen doldurulmamış değerlik alt kabuklarına sahip olabilir. Geçiş metallerindeki tam değerlik elektronlarının belirlenmesi, bu makalenin kapsamı dışında olan kuantum teorisinin prensiplerini içerir.
Periyodik tabloların ülkeden ülkeye değiştiğini unutma. Bu nedenle, kafa karışıklığının önüne geçmek için lütfen doğru ve güncel tabloyu kullandığından emin ol.
Değerlik elektronlarını bulmak için son yörüngeye ekleme veya çıkarmanın ne zaman yapıldığını bildiğinden emin ol.

Reklam