Transkripti indirmek için - PDF
22 Haydi
başlayalım, ilk clicker sorusu şöyle: [Ar]4s13d10 é dizilişi
hangi atoma aittir? 10 saniye süreniz var. Pek çoğunuz yapmış, buradaki
elektron dizilişi bakıra aitti. 53
yanlış yapanlar için söylüyorum, sanırım süre
yetersiz gelmiş olabilir, klikırlarını çıkartırken
çok vakit kaybetmiş olabilirler. 102 Hatırlatayım, 4s13d10
é dizilişinde istisna vardır, tamamen doldu d orbitali,
beklentimizden daha kararlı olur, bu
elektron dizilişi bakıra aittir, periyodik çizelgede başka istisnalar da
vardır, bunlara da bakacağız.
122 geriye dönüp
baktığımızda bu é dizilişinin Cu atomuna ait olduğunu görürsünüz. Bugünkü derse
başlamadan önce, ilave bir clicker sorusu daha soracağım.Bugünkü soruları
çözerken bir şey açıklayacağım, clicker sorularını
doğru çözmeye çalışırken sanırım aranızda dostça bir rekabet oluyor. 140 Uygulama derslerinde
her birinizin numaralarını işaretledik, böylece hangi
uygulamanın clicker sorularında en iyi olduğunu görebileceğiz,
bugün kimin uygulamasının en yüksek oranda doğru cevabı verdiğini
öğrenebileceğiz.
153 Asistanlar
hakkında biliyor veya bilmiyor olabilirsiniz, 2000 fakat bu sene aldığımız
asistanlar grubu oldukça rekabetçi. uygulama derslerinin
ne kadar güzel olduğunu veya uygulama dersi için ne kadar güzel sorular
hazırladıklarını söyleyerek övünmeyi severler. Uygulamanın bir parçası olmak
isterseniz, en yüksek doğru cevap oranını sağlayarak asistanlarınızı gururlandırın . Dönem sonunda hangi uygulamanın en iyi
olduğunu açıklayacağız, ve küçük bir ödül vereceğiz, Clicker sorularına doğru cevap vermeye özen gösterin.
214 Bugünkü
clicker sorusunda, bir iyonunun doğru é dizilişini
seçeceksiniz, V(+1) iyonunu é dizilişi
nedir? (Z=23) 10 saniye süreniz kaldı.
247 Görünüşe
göre karışık cevaplar vermişsiniz. bu soruyu gözden
geçirelim. Biliyorum, bu yarışma için konuşulacak çok şey var, fakat şimdi
dinleme moduna geçin ve bu soruyu nasıl cevaplayacağımızı ve
bu iyonunun doğru é dizilişinin ne olduğunu konuşalım. Hatırlatırım, bu iyonlar
biraz değişiktir. Önce nötral atomun é dizilişini yazmamız
gerekir, sonra bu é dizlişinden 1 é kopartmamız
gerekir. burada V(+1) iyonunun konuşuyoruz. V atomunun
é dizilişini yazarsak, önce [Ar] dolu kabuktur, sonra 4s23d3
yazmamız gerekir, bu nötral atomun é dizişlişidir.
Fakat söylediğimi
hatırlayın. Cuma günü verdiğimiz son derste şöyle demiştik. Boş 3d orbitalinin enerjisi daha yüksek olmasına rağmen, é larla dolmaya
başladıktan sonra, enerjisi hızla azalır ve 4s orbitalinin
altına düşer, yani 4s ve 3d orbitallerinin yerini
değiştirmemiz gerekir. Enerji sıralamasına göre yeniden yazmamız gerekir 3d34s2 .Şimdi bundan
bir é nu iyonlaştırmak için, sizce bir é nu hangi orbitalden
koparmamız gerekir? 4s, evet gerçekten bir é 3d3 den değil, 4s2
den uzaklaşır.
418 iyonlarla
uğraşmak biraz sorunludur, en iyi öneri, önce nötral
atom için é dizilişi yazılır, sonra en yüksek enerjili orbital
belirlenir ve é en yüksek enerjili orbitalden
koparılır, çünkü en az enerji gerektirir.
437 Bugünkü
notlara dönelim, bugünkü derse başlamadan önce, herkese bir şey hatırlatmak
istiyorum, ilk sınav 1 hafta sonra yapılacak, gelecek Çarşamba günü, bu günden
sonra bir haftanız var. Cuma günü dersin
başında, sınav hakkında ayrıntılı bilgi vereceğim. Sınav için ihtiyacınız olan
lojistik bilgileri vereceğim—nerede olacak, ne yapacaksınız, ne tür bir hesap
makinesi getireceksiniz gibi. Bu bilgileri cuma günü vereceğim, şu anda sınav
için bazı sorularınız varsa endişelenmeyin.
514 Söylemek
istediğim diğer şey, yeni problem seti yerine, ki bu
Cuma günü verilecekti, bunun yerine, bazı alıştırma soruları verilecek, bunlar daha önce gördüğünüz problem
türleriyle aynı olacak, sadece daha fazla örnek vermiş olacağız, böylece onları
tekrarlama fırsatınız olacak, bunlara not verilmeyecek, bu nedenle bunları bize
göndermeniz gerekmez, sınav için çalışırken, ilave alıştırma soruları gibi
düşünebilirsiniz.
Önceki senenin
sınav sorularını da postalayacağız, böylece formatın nasıl olduğunu tam olarak
görebileceksiniz. Bir hafta sonraki sınava giderken, oldukça benzer soruların
sorulduğunu göreceksiniz, format konusunda içiniz rahat olsun, soruları
cevaplamaya başlayabilirsiniz. Şimdilik söyleyeceklerim bu kadar, ayrıca Cuma
günü sıvala ilgili bilgi vereceğim.
Söylemek
istediğim diğer bir şey, bugün 3-5 saatleri arası ofisteyim, üçüncü problem
setini bitirdikten sonra bununla ilgili sorunuz varsa gelip sorabilirsiniz. 603
son olarak, bu akşamki pizza forumuna adını yazdıranlar, saat 5 de ve 56-502 numaralı
odada olacak, sanırım bu gece bazılarınızı orada göreceğim.
618 devam edelim,bugünkü dersimizde neyi konuşacağımızı görelim. önce fotoelektron spektroskopisini
tartışarak başlayacağız, bu spektroskopi tekniği bize çok elektronlu atomların
enerji seviyeleri hakkında bilgi verir. Sonra
periyodik çizelgeyi anlatmaya devam edeceğiz, bazı periyodik eğilimlere
bakacağız; iyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, elektronegatiflik ve atom
yarıçaplarının periyodik çizelgedeki değişimlerinden bahsedeceğiz, sonra, vaktimiz
kalırsa, son konu olan izoelektronik atomlar ve
iyonları tanıtacağız.
Bir şey söylemek
istiyorum, bugünkü materyallerin sonu, buradaki son konu, aynı zamanda birinci
sınav konularının sonudur. Bu gün bitiremezsek cuma gününe sarkar. İzoelektronik atomları geçtikten sonra ilk sınavda sorumlu
olduğunuz yerin sonuna gelmiş olacağız. Bundan sonrası ikinci sınav materyali
olacağı için, bunlar için beyninizde ayrı bir yere açın,bu
biraz bilgileri beyninizde nasıl
gruplandırdığınıza bağlı, çünkü öğrendiklerinizi daha sonra kullanacaksınız, bilgileri
kullanmayı biraz ertelemeniz gerekecek.
721 Fotoelekton spektroskopisini konuşmaya başlayalım. Uzun bir
haftasonundan önce, Cuma günü tartıştığımız
bilgilerle gerçekten yakından ilgilidir. O zaman
çok é lu atomların enerji seviyeleri hakkında
konuşmuştuk. Bugün ise, atomların enerji seviyelerini deneysel olarak tayin
eden tekniği konuşarak başlayacağız. Bu fotoelektron
spektroskopisi dir. Kavram olarak daha önceki
derslerde anlattığımız fotoelekrik olaya çok benzer.
Çünkü burada
enerji seviyelerini ölçmemiz gereken bazı atomlar vardır, Bu numuneler gaz
fazındadır. Bunların üzerine enerjisi bilinen fotonları göndeririz, bu Ei dir yani, gelen
fotonların enerjisi. eğer bu fotonlar atomdan bir é
koparmak için gerek enerjiye sahipse, bunu yapar ve belli bir kinetik enerjiye
sahip elektron fırlar. Gelen fotonun enerjisiden geriye
kalan enerji, é nun kinetik enerjisi olacaktır. Bu
nedenle gelen fotonun enerjisinden, fırlayan é ların
kinetik enerjisini çıkartmamız gerekir.
827
burada
bir atom için farklı iyonlaşma enerjilerinin bize nasıl doğrudan verdiğini görebilirsiniz.
Mesela Ne atomunda, görebildiğimiz bütün farklı orbital
enerjiler ile ilgili olarak düşünebiliriz. Öncelikle, burada Ne un é dizilişini
görmektesiniz. Bu dizilişten en zayıf şekilde bağlanan yani en yüksek enerji seviyesinde bulunan é nun hangisi olduğunu bulabiliriz.Bu
2p orbitalidir, en yüksek enerjili orbitaldir. minimum enerji ile bir
é iyonlaştırmak istiyorsak, bu orbitalden kopacaktır.
İlk durumda, çok fazla enerji verirsek bunun büyük bir kısmı, belki de, kinetik
enerjiye dönüşecektir diye düşünebilirsiniz. Verilen enerjinin çok az bir kısmı
é nu koparmak için harcanır, büyük kısmı geri kalacaktır diye düşünebilirsiniz.
908
Fotoelektron spektroskopisiyle fotoelektrik olay
arasında fark vardır, mesela, fotoelektrik olayda metal yüzeyindeki sadece tek
enerji seviyesine bakarız, halbuki, fotoelektron spektroskopisinde gaz halindeki atomdan
bahsediyoruz ve artık atomun dolu olan her orbitalden
bir e- kopartabiliriz. Mesela, burada e- lar sadece
2p orbitalinden kopmaz, aynı zamanda 2s orbitalinden de kopabilir. Şüphesiz
bu daha fazla enerji isteyecektir, çünkü 2s orbitalinin
enerjisi daha düşüktür, 2p den daha negatif bağlanma enerjisine sahiptir. 945
ama yeterince enerji verirsek kopabilir, sadece fırlayan é ların
kinetik enerjisi biraz daha az olacaktır. çünkü e- kopartmak
için daha fazla enerji harcanacak ve geri kalan enerji daha az olacaktır.
örnek olarak Ne
atomunu konuşacak olursak, aslında Ne nun bir orbitali daha vardır. Bu da 1s orbitalidir.
Ne atomunun 1s orbitali çok düşük enerjilidir, bu orbitalden 1 e- koparmak için vermemiz gereken enerji çok
yüksektedir. Yani geri kalan enerji çok az olacaktır , bu
nedenle kopan é nun
kinetik enerjisi çok fazla olmayacaktır.
1029
çalıştığınız atomlardan birinin üzerine bir ışık yolladığınızda ne oluyorsa, fotoelektron spektroskopisinde de o olur. Bir atomdan bir e-
kopartmak istiyorsanız, gönderdiğiniz ışığın enerjisinin yeterli olduğundan
emin olmanız gerekir. Emin olmanın bir yolu x-ışınları kullanmaktır. Bildiğiniz
gibi, x ışınlarının frekansı UV ışığından daha yüksektir, yani UV ışınlarından
daha yüksek enerjilidir. Fotoelektrik olay deneyini hatırlarsanız, orada
genellikle hangi ışığı kullanıyorduk? bilen var mı?
Evet UV ışığı. UV
lambası kullanıyorduk. 1105 UV ışığı ile bütün e-ları
kopartmaya yetecek kadar enerji olduğunu garanti edemeyiz. Bu yüzden x ışınları
kullanırız, X ışınlarının enerjisi daha yüksektir ve neredeyse bütün e-ların kopacağını garanti edebiliriz.
1117
Daha önce söylediğim gibi, bu teknik ile çok elektronlu atomların farklı
bağlanma enerjilerini veya farklı iyonlaşma enerjilerini tayin etmek mümkündür,
bu aynı zamanda orbitallerin enerjilerinin de tayin
edildiği anlamına gelir. 1131 Bazı bilgilere sahipsek, fotoelektron
spektroskopisi ile orbitallerin enerjileri doğrudan
tayin edebiliriz.
Öncelikle
gaz halindeki atom üzerinde gönderilen fotonun enerjisini bilmemiz gerekir.
Bilmemiz gereken diğer bir şey, kopan e-ların kinetik enerjileridir. Kinetik enerjiyi, é ların hızını tayin ederek bulabiliriz.
1149
Sonra, gelen fotonun enerjisi, fırlayan é ların
kinetik enerjisi ve iyonlaşma enerjisi veya bir é kopartmak için gerek enerjiler
arasındaki eşitliği kullanabiliriz. fotoelektrik olayı
anlatırken bunları tekrarlamıştık, bu nedenle size aşina gelmeli. tekrar etmemin sebebi buydu. Problem setlerinde, fotoelektrik
olayla ilgili çok fazla problem vermemin nedeni buydu.
Burada
söyleyeceğim şey, gelen fotonun enerjisi, bir elektron koparmak için gerekli minimum
enerjiye eşit olmalıdır. fotoelektrik olayı
konuştuğumuzda, buna iş fonksiyonu adını vermiştik. Burada ise iyonlaşma
enerjisi diyoruz, artı kopan elektronların KE sini bilmemiz gerekir. İyonlaşma
enerjisini çözmek istersek, bu eşitliği yeniden düzenleyebiliriz. IE = gelen
fotonun E - elektronların KE
1242
Ne atomunun spektrumunda gözlenen farklı kinetik enerjilere bir bakalım. Bu
gelen ışın enerjisidir. burada gözlenen ilk kinetik
enerji, aynı zamanda en yüksek olandır, değeri 1232 eV dur. Bu durumda hemen bir
hesaplama yaparsak, Neonun 2p orbitalinin enerjisi ne olur? evet
22 eV. basitçe şöyle yaparız: 1254 – 1232 = 22eV.
Aynı
şeyi diğer KE lere de uygulayabiliriz. Mesela 2.durumda KE 1206 eV dir. Aynı çıkartmayı yaparak,
Ne atomunun 2s orbitalinin iyonlaşma enerjisini
bulabilir misiniz?
Evet, kızlı matematik. 48
eV . hadi şimdi de spektrumda
gözlediğimiz son kinetik enerjiye bakalım. Değeri 384 eV dur. Buna karşılık
gelen üçüncü iyonlaşma enerjisinin değeri dedir? Tam duyamadım, ama sanırım
herkes 870 eV dedi.
1350
Bir fotoelektron spektrumuna bakacak olursak ne
göreceğimizi gözümüzde canlandırabiliriz. Bunları grafiğe alırsak, mesela,
artan KE lerine grafiğe alırsak göreceğimiz şey şudur.
Mesela, birinci sıra kopan elektronların enerjisine karşılık gelir. Şüphesiz, bunlar
farklı orbitallerden kopan é ların
kinetik enerjileridir, mesela ilk durumda en yüksek KE 1232 eV dur, bu en düşük iyonlaşma enerjisine karşılık
gelir-- bir orbitalden é koparmak için gerek en düşük
enerjidir. Neonda bu 2p orbitali dir.
1206eV luk kinetik enerji 2s orbitaline
karşılık gelir. İyonlaşma enerjinin daha fazla olması mantıklıdır. En düşük
kinetik enerji 1s orbitaline aittir. Bildiğimiz gibi,
1s orbitali enerji diagramındaki
en düşük enerjili orbitaldir. bu
orbitalden 1 e- kopartmak için sisteme daha fazla
enerji vermemiz gerekir.
Şuna
işaret etmek istiyorum. Bu sayılara baktığınızda iyonlaşma enerjileri
arasındaki farklara dikkat edin . Bu anlamlıdır. Değerlik
kabuğu é larının iyonlaşma enerjilerine karşılık iç
kabuk é larının (yani 1s orbitalinin)
iyonlaşma enerjilerini mukayese edin.
Daha
önce bahsettiğim gibi, bunların kimyadaki önemini düşünecek olursak ve kimyasal
tepkimeler yönünden ilginç olanı ne olacağını düşünecek olursak, kimyasal
tepkimelerde çoğunlukla değerlik elektronlarından bahsederiz. Bu grafiğe
baktığımızda bunun ne anlama geldiği kolayca anlaşılır. Eğer 1s iç kabuk orbitalindeki
é lara bakacak olursak çekirdeğe çok yakındır,
çekirdek tarafından çok sıkı tutulur 1s orbitalinden bir e- koparmak için .çoooook fazla enerji vermemiz gereklidir. Normal
kimyasal tepkimelerde bu enerjiyi vermek mümkün değildir, bu nedende, bu tip
tepkimelerde iç kabuk é larının rol oynaması çok
nadirdir.
1546
bir şeye daha işaret etmek istiyorum. Cuma günü bunu çok tekrar ettim ama son
bir kez daha söylemek istiyorum. Niçin 2p orbitali
için niçin tek bir hat elde ettik? Niçin 2py 2pz 2px için niçin ayrı ayrı
hatlar görmedik? Hatırlayın, bir orbitali tam olarak tanımlamak için 3 tane kuantum sayısına
ihtiyaç vardır. Halbuki
burada sadece tek bir hat gördük. Bunun nedeni şudur: orbitalin
enerjisini iki kuantum sayısı belirler, orbitalin enerjisini
n ve l kuantum sayıları belirler. Burada da böyledir. m
kuantum sayısının orbitallerin enerjisi üzerinde bir
etkisi yoktur. Bu spektrumda ayrı ayrı hatlar gözlenmemesinin nedeni budur.
1625
Şimdi fotoelektron spektroskopisiyle ilgili bir örnek
üzerinde düşünmeye çalışalım. Burada bir element ve onun emisyon
spektrumu var. Bu spektrumda 5 farklı kinetik enerji olduğunu biliyoruz. Bu 5
farklı emisyon hattını verecek atomların neler
olabileceğini belirlemenizi istiyoruz.
1648
yapmanızı istediğim ilk şey şöyle düşünmenizdir. Bu spektrumda görülen 5 farklı
emisyon hattını hangi orbitaller
verebilir? Önce bunları bulmaya çalışalım. Burada söz konusu olan temel haldeki
atomların enerjileridir. En düşük enerjiden başlayarak 5 farklı enerjide orbital yazmamız gerekir. En düşük enerjili orbital 1s den başlayalım. Bundan sonra ne gelir? 2s sonra 2p sonra 3s sonra
3p…1,2,3,4,5 farklı orbital oldu. 5 farklı seçenek, 5
farklı orbital ve 5 farklı enerji. Şimdi yapmamız gereken şey periyodik çizelgeye
bakarak bu orbitallere karşılık gelecek atomları
tayin etmektir. 3p orbitalinde é bulunan her bir
elementin dikkate alınması gerekir, fakat ondan sonra gelen 4s orbitali hesaba katılmaz. 4s orbitalinin
dolu olması halinde spektrumda altıncı bir hat görmemiz gerekirdi.
1755
Bununla ilgili atomlar burada görülmektedir. Çeşitli seçeneklerimiz var, bunlar
Al, Si, P, S, Cl, Ar atomlarıdır. burada yazdığım
elementlerden her biri yukarıdaki fotoelektron
spektrumunu verebilir. elementlerin
üzerine farklı enerjilerde ışık gönderirseniz, elektronlar kopacaktır, sonra
her bir elementin iyonlaşma enerjilerini tayin edebilirsiniz, böylece buradaki
elementin hangisi olduğunu kesin olarak tayin edebilirsiniz. Bize verilen bu
bilgi ile sadece seçenekleri sınırlandırabiliriz.
1839
Şimdi başka bir örneğe geçelim ve bu spektrumlardan bir tanesinin hangi atoma
ait olduğunu çözelim. Başka bir tıklatıcı sorusuna geçelim: unutmayın, sizin vereceğiniz doğru cevaplar ile
önümüzdeki hafta asistanlarınız övünecektir. hafniyum elementinin emisyon spektrumunda kaç tane farklı kinetik enerji
gözleyebiliriz? periyodik çizelgeye bakmanıza gerek
yok, Hf elementinin atom numarası Z= 72 dir. Periyodik
çizelgeniz notlarınızın arkasındadır.
1949
10 sn daha. Sanırım, hızda yarışmanın bir parçasıdır. Cevabı vaktinde vermek de
önemlidir. Şimdi sonuca bakalım. Sanırım çoğunuzun düşüncesi doğru, hızlıca
sayalım, içimden bir ses 13 yazanların 4f orbitalini
unuttuklarını söylüyor. periyodik çizelgeye bakarken
lantanitleri unutmayın, bazen rol oynayabilirler.
Doğru
cevap 14 dü. Soruyu çözmek için é dizilişini
yazabilirsiniz veya sadece periyodik çizelgeye bakarak farklı orbitalleri sayabilirsiniz. Orbitalleri,
önce baş kuantum sayısı sonra l kuantum sayılarına göre belirleyiniz, sonra
bunları yazabilirsiniz, 4f orbitallerini dahil etmeyi unutmayınız. 2043 Sonuç güzel gibi görünüyor, görünüşe
göre uygulama için hiç kimse %100 başarılı sayılmayacak
20.52
Haydi şimdi dikkatlerimizi yeni bir konu olan periyodik çizelgeye çevirelim.
Periyodik çizelge üzerinde biraz düşünelim, ayrıca periyodik eğilimlerden
bahsedelim. Periyodik çizelgeye baktığımızda neler görebileceğimizi konuşalım,
periyodik çizelgeye bakarak açıklayabileceğimiz pek çok şey var. Periyodik çizelgede farklı eğilimler, farklı elementleri
farklı noktalarda gruplar.
Burada
Dimitri Mendelev’in bir resmini görüyorsunuz.
Periyodik çizelgeyu ilk derleyen bilim adamlarından
biri. Dikkat ettiyseniz,
buraya onun çok hoş bir resmini koydum. Henüz okumadıysanız, kitaptaki
resmine bakarsanız onun çok yakışıklı biri olduğunu düşünmeyebilirsiniz. Buradaki
resminde çok karizmatik görünüyor. Mendelev, iyice
ölçüp biçerek periyodik bir çizelgede elementleri bir araya getirdi. Bunu 1800 lerin sonunda yaptı. O zamanlar şimdi bilinen elementlerin
ancak % 60 ı veya % 70 i biliniyordu, diğerleri sonra keşfedildi, ama yinede
periyodik çizelgeyi oluşturabildi.
2155
Yaptığı şey elementleri kimyasal özelliklerine göre gruplandırmaktı. Şimdilerde,
elementleri e- dizilişlerine göre düşünmeyi severiz, ama o zamanlar, bu tam
olarak anlaşılamamıştı. Bunun yerine, elementleri o zaman gördüğü özelliklerine
göre gruplayabilmesi oldukça şaşırtıcı. 2210 mesela birinci grup metallerini
konuşacak olursak, Li, Na,
K.. bunların yumuşak ve çok reaktif metaller olduğunu
fark etti ve bunları aynı gruba koydu. Bunun tam tersine, mesela, He, Ne, Ar
bunların hepsi inert gazlardır, inert,
“tepkimeye girmez” anlamına gelir, periyodik çizelgede ayrı bir gruba koymuştu.
O
zamanlar, basitçe, atomları büyüklüklerine ve eğilimlerine göre sıralayabildi,
fakat şu an bildiğimiz şey, periyodik çizelgeyi é dizilişlerine göre de sıralayabiliriz.
Aslında, böyle yapmak daha mantıklı bir yoldur. Mesela, é dizilişine göre
düşünecek olursak, Li Na ve
K atomlarına bir bakalım, hepsinin değerlik elektronu 1 tanedir, kısaca, en dış
kabuktaki s orbitalinde 1é olduğu anlamına gelir. Bu é dizilişi,
elementlerin niçin bu kadar reaktif olduğunu açıklar. Hepsi de, s orbitalindeki 1 é nu verip daha düşük bir enerji seviyesine
dönmek ister.
Bunun
tam tersine, He Ne Ar tamamen dolu kabuklara sahiptir, bu da onların neden bu
kadar kararlı olduğunu açıklar. Bunlar ilave 1 é daha almak istemezler, çünkü
bu durumda daha yüksek bir enerji seviyesine çıkmaları gerekir ve başka bir kabuğu
doldurmaya başlamak zorunda kalırlar. n=2 den n=3e n=3 ten n=4e
…
Sadece
periyodik çizelgeye bakarak çok şey öğrenebiliriz. Bu sınıfta periyodik çizelge
ile ilgili hiçbir şeyi hatırlamanıza gerek yok. Hangi kimya dalında ilerleyeceğinize
bağlı olarak, farkında olmadan bazı bölümleri ezberleyebilirsiniz, bu iyidir,
fakat önemli periyodik çizelgeyu nasıl kullanacağınızı
bilmektir. Ama, bunu
yaparken, aslında, birkaç tane şerhi aklınızda tutmanız gerekecek. PÇ deki
eğilimler ile pek çok kimyasal özelliği tahmin etmek mümkündür,
fakat, biyolojik özellikler ile ilgili şeyleri öngöremezler. 1800 lerin sonunda
periyodik çizelge oluşturulduktan sonra, insanlar bunu kolayca anlayamadı, düz
anlamı ile kabullendiler. Mesela, bir şeyi bir element ile yaparsanız, diğer
element ona çok yakınsa, bu benzerlik yeterlidir, onun yerine bunu koyabiliriz,
böyle düşündüler.
Bugün
böyle olmadığını biliyoruz, mesela, bir elementi ağzınıza alırsanız veya
yerseniz bir şey olmazken hemen yanındaki bir elementi ağzınıza alabileceğiniz
ve bir şey olmayacağı anlamına gelmez. Bu güvenilir değildir, bunlar zaman
geçtikçe öğrendiğimiz şeyler.
2433
hadi şimdi bu periyodik eğilimleri nasıl tamamen kullanamayacağımızı basit bir
örnekle gösterelim. Bunun bir sınırı vardır. Mesela Li
Na K periyodik çizelgede aynı grupta bulunur. Bunların
biyolojileri hakkında ne biliyoruz? Aklımıza hemen K ve Na
gelir. Özelliklede sofra tuzunu hatırlarız. Mesela,
K ve Na elementleri vücudumuzda iyonik halde ve
yüksek derişimlerde bulunurlar. mesela kan
plazmasında Na+ derişimi yaklaşık 100 milimolar dır,
bu oldukça yüksek bir derişimdir. Sofra tuzu şeklinde devamlı alırız. Benzer
şekilde, potasyum da öyle. Muzu düşünün, devamlı potasyum alırız. Fakat Li öyle değildir. Buradaki insanların çoğunun Li aldığını sanmıyorum, çünkü Li
un vücutta bilinen doğal bir fonksiyonu yoktur. Vücudumuza doğal yollardan
girmez, Tabiî, Li içeren bir şeyi vücudumuza vermediğimiz
sürece..
2531 Fakat
bu insanları durdurmadı, mesela, 1800lerin sonu, 1900 ların
başında, aslında, 1927 de, piyasaya yeni bir içecek sürüldü, “limonlu gazoz”
yapmak istemişlerdi. Bunlar 1900lerin başında çok popülerdi, limon tadını yakalamak
için sitrik asit kullanmaya karar verdiler, bu ekşimsi tadı vermek için iyi bir
fikirdi, sitrik asitin suda çözünen tuzlarını kullanmak
istediler, Na ve K tuzlarını kullanabilirlerdi. Fakat, bilirsiniz, niçin
farklı ve özel bir şey yapmasınlar? Li tuzu kullanmaya
karar verdiler. Böylece lityum sitrat tan gazoz yaptılar, bir kısmınız bunu biliyor
olabilir, bu gazozun adı 7up dı. Şimdi içinde Li bulunmuyor ama 1927 den 1950 ye kadar vardı, aslında, içinde
Li olduğunu saklamaya çalışmadılar, hatta bunu bir reklam
aracı olarak kullandılar. Özellikle de bunu vurguladılar, bu özel bir gazozdu. Li hakkında oldukça
güzel şeyler yazıyorlardı. Fakat sanırım çoğunuz burada ne yazıldığını göremiyor,
ben sizin için birkaç şeyi okuyayım.
2639
“Li ile inceltilmiş limonlu soda” bir diğeri “ <Dispels hangovers…takes the “ouch”
out of grouch> yani
(içki sersemliğiniz gider.. “ah” çıkarır, yakınmazsınız).
Bunlar çok güzel. Kısaca, 1920 lerde 7up içmenin yararlı olacağı sanıyordu, bu bir süre devam etti, fakat sonra gıda bakanlığı
işe el koydu. işte sonunda yaptıkları önemli bir şeyi
görebiliyorsunuz J. şüphesiz
öyle demek istemedim… tabiî adım atıyorlar, önemli işler yapıyorlar, ama
yeterince hızlı değiller. Buradaki 25 yıl sürmüş, ama sonunda yapmışlar,
sonunda biz 7up içmeden bir adım atmışlar, “sodaya bunu koyamazsın çünkü
değişik etkileri var” dediler, 1950 ler veya 1940 ların sonlarında Li keşfedilmeye
başlandı. Doğal fonksiyonu olmamasına rağmen,
vücudumuza bir şey yapıyordu. Li un hangi amaçla
kullanıldığını biliyor musunuz?
Evet,
anti-pisikotik ilaçlar, psikolojik hastalıkların
tedavisinde kullanılıyor, mesela “manik depresif
bozukluk” ta. Bugünlerde, bazı
hastalarda hala işe yarıyor, ama içlerinde işe yaramayanlar da var. ne olursa olsun gazozunuzda Li un
olmasını istemezsiniz, sonunda çıkardılar. Bir başka yan etkisi ise, çok fazla Li alınması insanları öldürür. 1920 lerde
büyük şişeler kullanılmıyordu, bugünkü büyük boy
şişeleri düşünecek olursanız, büyük bir sorun olabilirdi.
Periyodik
eğilimler hakkında konuştuğumuzda, her zaman eşleşme gözlenmez. Sonunda Li çıkartıldı, bizi ilgilendiren de budur. Coca colada kokain olduğu zamanlar
ile 7-up ta Li olduğu zamanlar birbiri ile örtüşmez,
aralarında sadece birkaç yıl fark var, ama hazır yemeklerin içine ne olduğunu
düşünmek oldukça hayret vericidir.
2845
bir şeyden daha bahsetmek istiyorum, doğru olup olmadığını bilmiyorum, kısmen
doğru olabilir, içinizde lityumun atom kütlesini bilen var mı? evet 7. Adının bundan gelip gelmediğini bilmiyorum. İçinde
artık Li olmasa bile, atom numarası 7 yi muhafaza etmekte.
OK.
Bu periyodik eğilimleri kullanmanın anti örneği. 2905 haydi
gerçek örneklere dönelim, ama, eğilimlerin bir sınırı
olduğunu unutmayalım, iyonlaşma enerjisini konuşmaya başlayalım.
Bu
başlamak için iyi bir seçim. Çünkü iyonlaşma enerjine aşinayız, çünkü farklı
şekillerde birçok yerde karşımıza çıktı, İyonlaşma enerjisi bir atomdan bir e-
koparmak için gereken minimum enerjidir, 2929 Özellikle,
iyonlaşma enerjisi dediğimizde, daima birinci iyonlaşma enerji anlamına gelir. Tahmin
edersiniz ki, diğer farklı e- lardan da bahsedebiliriz
veya önce bir é- sonra ikinci é u vermekten bahsedebiliriz. İyonlaşma enerjisi kavramını
duyduğunuzda, aksi bir durum belirtilmedikçe, bunun birinci iyonlaşma enerjisi
olduğunu aklınızdan çıkarmayın. Bundan defalarca
bahsettik, iyonlaşma enerjisi, basitçe, bağlanma enerjisinin negatif değerine
eşittir, yani IE= -Enl,
n ve l alt indisleri kuantum sayılarını gösterir
3009
Şimdi birinci iyonlaşma enerjisi ile diğer iyonlaşma enerjilerini nasıl farklandıracağımızı düşünelim. mesela
birinci ve ikinci iyonlaşma enerjilerinin farkını düşünelim. Örnek olarak Bor atomunu
alalım.
Bor
atomunun birinci iyonlaşma enerjisini düşünmek için önce e- dizilişini
yazmalıyız, SLAYT çünkü é ların nereden koptuğunu anlamamız
için gereklidir. Elektronlar en yüksek enerjili orbitallerden
kopacaktır, çünkü koparılmak için en az enerjiye onlar ihtiyaç duyarlar sonuçta
B+ (1s22s2) oluşur., deltaE enerji = ürün enerjisi- reaktif enerjisi, buna IE denir,
sistemden bir é koparmak için gereken enerjidir. İ:E, bağlanma enerjisinin
negatifine eşittir, burada 2p orbitalini konuşuyoruz.
3109
bu ilk iyonlaşma enerjisidir. Şimdi 2. İyonlaşma enerjisinden bahsedelim. 2. İE
si bir atomdan ilk é nun kopmasından sonra 2. é nun kopması için gereken enerjidir. Mesela B atomunda, B+
iyonundan başlarız, B+(1s22s2) bundan bir é kopartırız. Bu
durumda en yüksek enerjili orbital dolu 2s orbitalidir, sonuçta B+2 iyonu oluşur, yani B+2(1s22s1)
iyonu artı 1 é oluşur. Delta enerjisi ise, ikinci
iyonlaşma enerjisine eşit olacaktır. İkinci İE, B+ iyonunda 2s orbitalinin bağlanma enerjisinin negatifine eşittir. Bunu not
etmek önemlidir, bu B atomundaki 2s orbitalinin enerjisi
değildir. Buradaki B+ katyonunun enerjisidir, çünkü bir é bundan kopartılır.
Benzer
şekilde, 3. İyonlaşma enerjisinden bahsedebiliriz. Burada B+2(1s22s1)
iyonundan bir é kopar, sonuçta B+3(1s2) + é oluşur. Buna 3.
İyonlaşma enerjisi deriz. B+2 iyonunda 2s orbitalinin
bağlanma enerjisinin negatifidir. Burada
B+2 den yola çıktık.
3236
Burada ilginç bir soru sorulabilir. Bunlar arasındaki fark nedir? Şimdi enerjilerin numaraları hakkında
konuşalım. Bunu başka bir örnek üzerinden anlatmak iyi olur, böylece İE
arasındaki farkı daha iyi gösterebiliriz. 2s orbitalinden
1é koparmak için gereken enerjileri düşünelim. B ile B+1 i mukayese edelim.
B+
iyonundan 1 é koparırken dolu 2s2 orbitalinden
başlarız, ve bir é kopunca 2s1 elde ederiz. İkinci İE, B+ iyonundaki 2s orbitalinin
bağlanma enerjisinin negatifidir. Bunu son slaytta görmüştük. Buradaki ikinci
durum, fotoelektron spektroskopisindeki duruma
benzer. Burada da 2s orbitalinden é kopar ama bu en
yüksek enerjili orbital değildir. Diğer bir değişle, doğal
olarak kopması gereken ilk é değildir. burada bütün e-
ları koparacak kadar yüksek enerjili ışık verdiğimizi
düşünelim, bu durumda 2s é ları da kopacaktır. Bunun
delta enerjisini düşünecek olursak, buna 2s orbitalinin
iyonlaşma enerjisi denir, bu ikinci iyonlaşma enerjisinden farklıdır. Bu nötral B atomundaki 2s orbitalinin
bağlanma enerjisinin negatifidir.
3357
Sorum şu: bu iki enerji eşit midir? Hayır, güzel cevap. Peki
bu ikisinin enerjisi niçin eşit değildir? Her iki
durumda da 1é, 2s orbitalinden kopmuştur. İyon içindeki 2s orbitalini
düşünecek olursak, burada daha az é vardır. Sonuçta perdeleme daha az
olacaktır. Bu durumda çekirdek yükünü etkisiz hale getirecek daha az é vardır. diğer bir değişle etkin çekirdek yükü büyüktür.
Her
ikisinde de 2s é nu kopsa bile, birinci durumda é çekirdek tarafından daha
fazla çekilir. İkinci duruma nazaran etkin
çekirdek yükü büyüktür, bu nedenle bir e- koparmak için daha fazla enerjiye
ihtiyaç duyulur. bu durumda çekirdeğe daha çok çekilir
ve çekirdek tarafından daha sıkı tutulur ve bir é koparmak için daha fazla
enerji vermek gerekir.
Bu
iki tip iyonlaşma enerjisini düşünürseniz, aralarındaki fark budur. Terminolojileri biraz kafanızı karıştırabilir,
hızlıca bir göz gezdiriniz, neyi tartıştığınızdan emin olmanız gerekir. Size
bir problem sorulursa, mesela, üçüncü iyonlaşma enerjisine karşı fotoelekton spekroskopisinde 2s orbitalinden ikinci é nun
koparılması deneyi, bunlar birbirinden oldukça farklı şeylerdir.
3518 Herkesin ne
kadar anladığından emin olmak için, başka bir clicker sorusu soralım. Bu kez, silisyum
atomuna bakalım. Bunlardan hangisi daha az enerjiye ihtiyaç duyar? Bu elektronları koparmak için hangisi daha
az enerjiye
ihtiyaç duyar? Nötral Si atomundaki 3s é ları
mı? nötral
atomdaki 3p é ları mı? yoksa
:Si+ iyonundaki 3p é ları mı? Çok hızlı cevap vermelisiniz.
10 saniye süre
veriyorum.
3605 Çok iyi,
çoğunuz görebilmiş. Gerçekten, ikinci şıkta en az
enerji gerekir. İkinci ve üçüncü şıkları mukayese edelim, çünkü bazılarınız
karıştırmış gibi görünüyor. ikinci
durumda, 3p deki bir é nötral atomdan
kopmaktadır. Halbuki üçüncü durumda, 3p deki bir é
+1 yüklü iyondan
kopmaktadır. Hatırlayın, iyonda
çekirdeğin etrafında daha az é bulunur,
çekirdeğin çekim gücü daha az
etkisiz hale gelir, bu nedenle iyonda
hissedilen etkin çekirdek yükü daha fazla olur. Etkin çekirdek
yükü daha fazla olduğu için,
é lar çekirdek
tarafından daha kuvvetli çekilir. Bu nedenle bir é nu koparmamız için vermemiz gereken enerji
daha fazladır. Bu nedenle
gerek enerji 2. Şıkta daha azdır.
3710 Şimdi periyodik eğilimlere bir bakalım.--Bu konularımızdan biri, periyodik eğilimleri konuşacağız.
En güzel periyodik
çizelgemi burada görmektesiniz. Bir periyot boyunca
yani soldan sağa doğru gidildikçe,
iyonlaşma enerjisi artar. Burada ne olduğunu mantıklı
bir şekilde düşünebiliriz.
Periyot boyunca giderken,
Z atomik yük yani atom numarası - etkin çekirdek yükünden bahsetmiyorum, sadece Z çekirdek yükünden bahsediyorum-- periyot boyunca artar, bu kolayca
görülebilir. çünkü hala aynı kabuktayız
ve periyot boyunca hala aynı
n değerine sahibiz. Peki, genel olarak,
aynı kabukta Z çekirdek yükü artıyorsa etkin çekirdek yüküne ne olur? Azalır mı artar mı?
Karışık cevaplar aldım.
Evet artar, çünkü burada baskın faktör Z çekirdek yükünün artışıdır. Z arttıkça,
etkin çekirdek yükü de artar, enerji hem n hem de l kuantum sayılarına bağlı olsa bile n aynı ise etkin çekirdek
yükü artar. Aynı n değerinde çekirdeğe olan uzaklıklarda çok büyük bir fark
yoktur, Z nin
baskın faktör olma nedeni budur.
Etkin çekirdek yükünün artmasının ve buna
bağlı olarak iyonlaşma enerjisinin artmasının nedeni budur.
3836 grup boyunca aşağı inildikçe,
iyonlaşma enerjisi azalır, bunu da etkin çekirdek yükü ile açıklayabiliriz. Burada Z atom numarası artarken,
aynı zamanda çekirdekten uzaklaşmaya başlarız. Hatırlayın, çekirdek ve é ları birarada
tutan Coulomb kuvvetlerinden
bahsederken, iki şeyi düşünmemiz gerekir, ilki, etkin çekirdekte yüküdür, veya çekirdek
üzerinde hissedilen yüktür, veya sanırım Z diyebiliriz, bunları birarada tutan çekirdeğin üzerindeki yükün ne kadar olduğudur. Ikinci faktör, çekirdek
ve é arasındaki mesafedir. Çekirdeğe yakınsak etkin
çekirdek yüksektir, çekirdekten uzaklaştıkça, etkin çekirdek yükü azalır, çekirdekte
aynı yük bulunsa bile, hissedilen çekirdek yükü azalır.
Bunu
diğer é ların perdelemesi şeklinde düşünmeyin, çekirdekten uzaklaştıkça çekirdeğin etkisi gittikçe azalır, böyle düşünmek
gerekir, grup boyunca n kuantum sayısı baskın
olur, n arttıkça, çekirdekten uzaklaşılacak ve çekim kuvveti
de azalacaktır. 3936, mesela
n=2 den n=3 e oradan n=4 e geçtikçe
çekirdekten uzaklaşırsınız.
Bu nedenle ilk atom modelleri çok kötü
değildi, her n değerini atomun etrafındaki bir halka gibi
düşünebiliriz, bu yorum tam değildir ve ayrıca doğru
da değildir. TAMAM, AMA çekirdekten uzaklaştığımızı bu şekilde hayal etmek
çok da kötü değildir. Bir grup boyunca, iyonlaşma enerjisinin azaldığını görürüz.
Genel eğilim olarak,
IE si grup boyunca azalır. Periyodik çizelgedeki gerçek
atomlara bakabiliriz ve bunları grafiğe
alabiliriz. Bu eğilim ile gözlemlerin
çakıştığını görebiliriz. Burada iyonlaşma enerjisi
atom numarasına karşı grafiğe alınmıştır. Bu grafiği atomların
deneysel iyonlaşma enerjileri ile dolduralım, ve genel olarak şunu
görürüz. EVET, Bu grafikte
eğilim görülebilir. Birinci periyotta, beklenen artış görülmektedir. İkinci periyotta, genel olarak bir artış
vardır. Buradaki sapmalara birazdan
değineceğim. Üçüncü periyotta
da genel bir artış gözlenmektedir. Burada da sapmalar görülmektedir, ama genel eğilim
korunmaktadır.
Benzer şekilde, periyodik çizelgede aşağı doğru indikçe
beklenen eğilimleri görebiliriz.
Birinci peryottan ikinci peryota geçerken, mesela He dan Li geçerken bir düşme
görürüz, benzer düşme Ne ile Na arasında da görülür.
Burada sanki bir
eğilim varmış gibi gözükür, bu
iyi bir şeydir. Ama burada bazı
hatalar (veya sapmalar )
varken genel bir ifade çıkarmak
bizi tatmin etmeyecektir. Mesela, bir periyot boyunca görebilirsiniz. bazı yerlerde
grafik yukarı çıkacağına aşağı doğru düşmektedir, gerçekten, İE biraz azalmaktadır. Mesela Be ile B arasında,
N ile O arasında, benzer şekilde Mg/Al ve P/S arasında bir düşme görünür.
4128 Bu periyotlardan birine detaylı olarak bakalım ve bunun neden
olduğunu bir düşünelim. Bu sapmaların nedeni,
bazı durumlarda atomların altkabuk yapısının baskın
olmasından kaynaklanmaktadır.
Sapmaların
buralarda gözlenir. iyonlaşma
enerjisine karşı çizilmiş olan grafikte,
ikinci periyotu biraz daha yakından
inceleyelim. Sapmalar nerede bir bakalım.
İlki
Be ile B arasındadır. Sadece periyodik eğilimde
bakarsanız bu sapmanın bir anlamı
yoktur. B un IE si Be dan daha
düşüktür. Bunun için é dizilişini
ve enerji grafiklerini aynı yerde gösterdim, böylece bunun neden
olabileceğini düşünebiliriz.
Buradaki ilk é dizilişi hangi atoma aittir?
B mu Be mu? Ne dediğinizi
tam duyamadım. Ama Be dediğinizi varsayıyorum.
O halde diğeri de B olmalıdır. İlk durumda Be atomu var,
4é na sahiptir. B atomunda
ise 5é bulunur. Sadece atomların enerji diyagramına bakın, orada tüm
é lar yerleştirilmiştir.
Şimdi ne olduğu daha iyi
görülebilir.
4254
Sebebi
basittir, çünkü Z=4 den Z=5 e geçerken B
atomunun enerjisi yükselir. Çünkü burada é, yeni bir alt kabuğa girdiği için
enerji artışı ağır basar. 2s ten 2p ye geçerken kazanılan enerji artışı,
aslında çekirdek tarafından daha fazla çekilerek kısmen telafi edilebilir.
Bu durumda, é ların
doldurulması sırasında, 2s den 2p ye geçilirken, İE lerinde
bu küçük bu sapma gerçekten görülür. Burada ikinci periyot
elementleri görülmektedir. Aynı sapma üçüncü periyotta
da mevcuttur. 3s ten 3p ye geçerken aynı sapma görülür.
4343 Buradaki sapmayı
açıkladık, fakat diğer bir sapmamız daha var. İkinci sapma N ve O da gözlenir. Buradaki
sapma diğerinden farklıdır. Buradaki element hangisidir? Evet, azot. Burada
gözlenen azottur çünkü 7 tane é nu vardır. İkincisinde 8 é bulunmaktadır ve O
atomuna aittir. İkisini mukayese ettiğimizde aralarındaki fark şudur, azot
atomu yarıdolu 2p orbitallerine
sahiptir, O atomunda ise orbitale 1é daha ilave
etmemiz gerekir ama koyacağımız boş 2p orbitali yoktur,
eşleştirmek zorunda kalırız. e nu aynı 2p orbitaline koyarız,bir problem yok, bunu yapabiliriz,
ama, bir orbitale zıt spinli
é yerleştirmenin bir maliyeti vardır, çünkü elektron itmesi oluştuğu için daha
fazla enerji gerektirir. Bu istediğimiz bir şey değildir. Fakat burada yapmak
zorundayız. Bu etki baskın gelir.
Buradaki, 2s ve 2p lerde iki tane sapma gördük. Birincisi 2s dolduktan sonra
2p dolmaya başlarken, ikincisi, yarıdolu 2p orbitaline bir elektronu zıt spinli
koymaya çalışırken.. Aynı sapmalar diğer periyotlarda da görülür.
4504 Başka bir
periyodik eğilimden daha bahsedelim. Buna
é ilgisi adı verilir. Eİ, bir atomun
veya bir iyonun elektron kazanma yeteneğidir, é kazanma isteğinin bir göstergesidir, é nu ne kadar sevdiğini gösterir. Bir X atomu veya iyonu için
bunun ne olduğunu yazabiliriz. X artı bir
é eşittir eksi yüklü iyon. Burada iyon negatif yüklüdür çünkü bir é
kazanmıştır.
Kısaca, Eİ oldukça
yüksek ve pozitif bir sayı ise, bu durum atom veya iyonun bir é kazanmak istediği
anlamına gelir, atom veya iyon bir é kazanırsa oldukça kararlı ve mutlu
olacaktır. Şimdi bir örnek yapalım, Cl atomuna bakalım.
Eİ yönünden konuşacak
olursak, burada bir é kazanma denklemi
yazabiliriz, böylece Cl- iyonu elde ederiz. Bu tepkimenin enerji değişimi -349 kJ / mol dür ( veya mol başına -349 kJ) Burada
yazıldığı gibi, bir tepkimede negatif enerji değişimi olursa, tepkime
ilerledikçe enerji açığa çıkıyor demektir. Diğer bir değişle, Cl- iyonunun
enerjisi, reaktiflere nazaran daha düşüktür. Enerjinin
açığa çıkma nedeni budur. é lar
farklı enerji seviyelerinde hareket ederken de benzer şeyler görülür. Gerçek tepkimeler
hakkında konuşurken de, aynı şekilde düşünebiliriz.
Eğer enerji açığa
çıkıyorsa, Cl- iyonu için ne söyleyebiliriz? Cl atomundan daha mı kararlıdır
daha mı kararsızdır? Kim daha kararlı olduğunu düşünüyor? elini
kaldırsın. OK Kim daha kararsız olduğunu düşünüyor? Çok iyi. Evet. Daha
kararlıdır, çünkü tepkime istemlidir, tepkimede dışarıya enerji verilir. Henüz tepkimeler hakkında konuşmaya başlamadık.
Endişelenmenize gerek yok. Burada sadece bir şeyi söylemek istiyorum. Enerjideki değişim negatif oluyorsa, ürünler
reaktiflerden daha kararlıdır.
4707 Enerjiyi elektron
ilgisi yönünden konuşuyoruz. Elektron ilgisini herhangi bir tepkime ile
ilişkilendirebiliriz. Burada yazıldığı gibi bir tepkime varsa, yani é kazanılıyorsa,
Eİ si enerjideki değişimin negatifine eşittir deriz.
Mesela, Cl örneğinde,, “Cl atomunun Eİ si mol başına +
349 kJ dür” deriz . Bu oldukça büyük bir sayıdır. Bunların hepsi bağıldır. Ben size söylemedikçe veya diğer iyonlarla
mukayese etmedikçe bunun büyük olduğunu bilemezsiniz. Fakat “Cl un EI çok yüksektir” şu anlama
gelir: Cl atomu bir é alarak Cl- iyonu
oluşturmayı oldukça sever.
Eİ ile İE arasındaki en
önemli fark şudur: iyonlaşma enerjisi her zaman pozitiftir. İE nin negatif olduğu hiç bir durum yoktur. Hatırlayın, IE leri hep pozitifti. IE hiçbir zaman negatif olmaz. Buna
karşılık Eİ hem pozitif hem de negatif olabilir. Şimdi Eİ nin
negatif olduğu bir örneğe bakalım.
Örnek olarak N atomunu
alalım. N atomuna bir é ilave ettiğimizde N- iyonu oluşur. Bu tepkimenin enerji değişimi + 7 kJ / mol dür. Bu durum, bu tepkimenin olması için sisteme + 7 kJ / mol ilave etmemiz gerekir, anlama
gelir. Bu çok istenen bir tepkime değildir. Bu durumda, N atomunun Eİ -7 kJ / mol dür. Bu N atomunun Eİ
sinin düşük olduğu anlamına gelir. Bu bize şunu söyler: N- iyonu, N atomun
kendisinden daha az kararlıdır.
İE yaptığımız gibi, Eİ
deki eğilimleri de düşünebiliriz ve Benzer bir eğilim görürüz. Eİ , periyodik çizelgede bir periyot boyunca artar bir grup boyunca azalır. Burada soy gazları
hariç tutuyorum, çünkü burada özel bir durum vardır. Şimdi size bu dersin son clicker
sorusunu soracağım. Soygazların ne yaptıları konusunda ne düşündüğünüzü söyleyin. Bu soruyu
cevaplamanız için, Eİ nin ne anlama geldiğini düşünmeniz gerekir. Bir atom bir é
kazanmayı ne kadar ister, anlamına gelir. Soy gazlar hangisine sahip olabile?
Yüksek ve pozitif Eİ ?,
düşük pozitifEİ ? veya negatif Eİ ?
10 saniye süre
veriyorum. Çok iyi. Çoğunuz bildiniz. Ders
notlarınızın arkasını çevirirseniz, negatif Eİ ne sahip olduklarını görürsünüz.
Bu mantıklıdır. Çünkü gerçekten 1é kazanmak istemez. Çünkü bu é, yeni bir n
değerine veya yeni bir kabuğa gireceği için, sistemin enerjisi yükselecektir.
Bir é almaktansa olduğu şekilde kalmayı tercih eder. Bu nedenle, periyodik
çizelgede, Halojenler en yüksek Eİ sahiptir.