yonlardan bile iklerin olu umu ile ilgili olarak ö renciler;

2.1. Ana grup elementlerinin katyon ve anyonlarının muhtemel yüklerini belirtir.

2.2. Geçi elementlerinin ve ametallerin farklı pozitif yüklere sahip olabilece ini fark

eder.

Konu leni Derinli i/ Etkinlik Örnekleri

Elementlerin katman elektron dizilimleri kullanılarak, ana grup elementlerinin elektron dizilimleri asal gaz elektron dizilimleri ile kar ıla tırılır. Elementlerin sahip olabilece i yükler irdelenir. Sonuç olarak, geçi metallerinin ve ametallerin farklı pozitif de erliklere sahip olabilece i çıkarımı yapılır.(2.1;2.2)

2.5. Elementlerin Elektron Alma/ Verme/ Ortakla ma E ilimleri

2.6. Elementlerin Bile ik Olu turma E ilimleri

Bir kimyasal ba , ba lanan atomların olu turdu u yeni yapının enerjisi, ba ımsız atomların enerjisinden daha az ise kendili inden meydana gelebilir. Sodyum (Na) ve klor (Cl) atomları iyonlar halinde birbirine ba lanır; çünkü katı sodyum klorürün (NaCl) enerjisi, katı hâldeki sodyum ve gaz hâldeki klor atomlarının toplam enerjilerinden daha küçüktür. Hidrojen (H) ve oksijen (O) atomları su (H2O) molekülünü olu turabilirler; çünkü su

moleküllerin enerjisi, aynı sayıda oksijen ve hidrojen atomlarından meydana gelen gaz karı ımının enerjisinden daha azdır. Bunun da ötesinde, e er iyon olu umu ile dü ük enerjiye ula ılabiliyor ise iyonlar olu ur. Dü ük enerjiye elektron payla ımı ile ula ılabiliyor ise bu kez moleküller olu ur.

Soy gazların do ada bilinen hiçbir bile i i yoktur. Daha önce ifade edildi i gibi do adaki tüm maddeler en dü ük enerjili olma e ilimindedirler. Yüksek sıcaklıkta hidrojen ve oksijen gazının karı tırılıp suyu meydana getirmesi hidrojen ve oksijen atomlarının, suyu olu turduklarında enerjilerinde dü me olmasıyla açıklanabilir. Soy gazların bile ik olu turmaması ise zaten element halinde, atomlarının dü ük potansiyel enerjiye sahip olmalarındandır.

2.7. Oktet ve Dublet Kuralı

Soy gaz atomlarının di er element atomlarından daha dü ük enerjili olmalarının sebebi nedir? Soy gazların atomlarının di er elementlerin atomlarından farklı olarak de erlik kabukları doludur. Di er elementlerin atomlarının de erlik kabukları ise dolu de ildir.

Kabuk teorisine göre; elektronlar çekirdek etrafında belirli kabuklarda gruplanmı lardır. Her kabukta belirli sayıda elektron bulunabilir. Bir atomda bu kabuklar, bulundurabilecekleri sayıda elektron bulunduruyorsa o atom di er atomlarla ba yapmaz.

Bu teoriye göre soy gazların durumunu yorumlayalım.

Element Davranı ı Sonuç

Helyum 4 2He Helyumun 2 elektronu vardır ve helyum atomları ba yapmaz. Helyum atomlarında elektron kabukları doludur. Helyumda iki elektron bulundu una göre birinci kabuk doludur. Neon 20 10Ne Neonun 2+8 elektronu vardır ve neon atomları ba yapmaz. Neon atomlarının da kabuklar doludur. O halde ikinci kabukta 8 elektron ile dolar. Argon 40 18Ar Argonun 2+8+8 elektronu vardır

Argon atomlarında kabuklar doludur ve üçüncü kabuk 8

ve argon atomları ba yapmaz.

elektron bulundurabilir.

Helyum atomunun dı kabu unda 2 elektronunun olması ve neon, argon gibi elementlerin dı kabu unda 8 elektron bulunması küresel yük da ılımına sahip olmalarına neden olur. Bu durum da soy gaz elementlerinin kararlı bir yapı olu turmasını sa lar. Hidrojen elementinin de erlik kabu unu 2 elektron ile doldurarak kararlı yapıya ula masına “dublet kuralı” denir. Hidrojen, Lityum ve Berilyum elementleri bile iklerinde helyum ile aynı elektron düzenine sahip olurlar. Hidrojen, bir elektronu vererek bile iklerinde çıplak bir proton da meydana getirir. Benzer biçimde lityum nötr halde 3 elektronu olan lityum ve nötr halde 4 elektronu olan berilyum elementleri elektronlarını kaybederek helyum benzeri dubletler olu turur; yani, Li+ ve Be+2 iyonlarına dönü ürler.

G. N. Lewis, sekiz de erlik elektronuna sahip sistemlerin kararlılı ını belirtmek için, Yunancada sekiz anlamına gelen “okta” kelimesinden yola çıkmı ve ünlü

“oktet kuralını” ortaya atmı tır.

Atomlar bile ik olu tururken elektron alarak, elektron vererek veya ortakla a kullanarak dı kabuktaki elektronlarını sekize tamamlamak isterler ve buna “oktet

kuralı” olarak bilinir.

Geçi elementleri farklı pozitif de erlikler alabilir. Elementler her zaman bile ik olu tururken oktet kuralına uymak zorunda de ildir.

Birçok geçi metali Cu+, Cu2+; Cr2+, Cr3+ ve Fe2+, Fe3+ örneklerinde oldu u gibi birden çok katyon türü olu turabilir. Do aldır ki Fe3+ iyonunun olu umu için gerekli olan enerji Fe2+ iyonunun olu umu için gerekli olan enerjiden daha büyüktür. Buna kar ın ise Fe3+ bile iklerinin örgü enerjileri Fe2+ bile iklerinin örgü enerjilerinden daha büyüktür. Bu etkenler birbirini dengeledi inden her iki iyonun bile iklerinin elde edilmesi mümkündür.

2.8. yon Yükü ve Yükseltgenme Basama ı

Yüksüz bir atomun elektron alması veya vermesi sonucu proton ve nötron sayısı sabit kalırken elektron sayısı de i ir. Bir atom elektron veriyorsa pozitif (+) yüklü, elektron alıyorsa negatif (-) yüklü tanecikler olu turur. Pozitif ve negatif yüklü bu taneciklere iyon

yazılır. Örne in Na+, F-, Mg2+ ve O2- eklinde gösterilir. yon yükü elektron alı veri inin net ve tam oldu u varsayılan NaCl gibi bile ikler için uygun dü en terimdir. NaCl suda çözündü ünde Na+ (aq) ve Cl- (aq) olarak hidrolize olurlar. Suda serbest iyonlar olu tu undan sodyumun yükü (+) iyon yükü olarak söylenir. Buna kar ılık SO3, N2O5 gibi moleküllerde S ve N atomlarını

sırası ile 6 ve 5 elektron kaybetmi iyonlar olarak kabul etmek do ru de ildir. Çünkü bu bile iklerde iyonlar yoktur, ayrıca suda serbest iyonlar olu turmazlar. Bu yüzden bu atomlar için iyon yükü yerine “yükseltgenme basama ı” terimi daha uygundur. Örne in Fe2O3, MoO3,

CrO3, Mn2O7 gibi bile iklerde de metaller için “iyon

yükü” yerine “yükseltgenme basama ı” kavramı daha uygun olur. Ancak bütün elementler için yükseltgenme basama ı terimi kullanılabilir.

Elementlerin grup numaraları ile atomlarının son kabuklarındaki elektron sayıları ve bir bile ikteki yükseltgenme basamakları arasında ili ki vardır.

Sodyumun son kabu unda 1 elektron vardır. Sodyum metali kararlı hale ula abilmek için son kabu undaki 1 elektronu verir. Bunun sonucunda sodyumun yükseltgenme basama ı +1 olur. Son kabu undaki elektron sayısı aynı zamanda grup numarasına e ittir.

Kalsiyum atomu son elektron kabu undaki 2 elektronu bile ik olu tururken vererek kararlı hale ula ır. Yükseltgenme basama ı +2 olur. Son kabu undaki elektron sayısı 2 oldu undan periyodik cetvelde IIA grubundadır.

Alüminyum atomu son kabu undaki 3 elektronunu bile ik olu tururken verir ve kararlı hale ula ır. Yükseltgenme basama ı +3 olur. Son kabu undaki elektron sayısı 3 oldu undan periyodik tablonun IIIA grubundadır.