Bu ünitede ezberlenecek onlarca ok var gibi görünüyor. Ama hepsinin altında tek bir soru yatıyor: çekirdek, en dıştaki elektronu ne kadar sıkı tutuyor? Bunu bir kez anladığında okların yönü kendiliğinden çıkar.
Bir atomu, ortasında mıknatıs olan bir top gibi düşün. Çekirdekteki protonlar (+) dıştaki elektronları (−) çeker. İki şey bu çekimin gücünü belirler:
Aşağıdaki bütün özellikler bu iki cümlenin sonucudur. Gruptan aşağı inince uzaklık kazanır (çekim zayıflar), periyotta sağa gidince çekirdek yükü kazanır (çekim güçlenir).
Atom yarıçapı: Atomun çekirdeğinden en dış katmana kadar olan uzaklıktır.
Bir grupta yukarıdan aşağı doğru katman sayısı arttıkça çap artar.
Bir periyotta soldan sağa doğru katman sayısı aynıdır. Ancak çekirdek yükü arttığından yarıçap küçülür.
Bir atom elektron aldıkça (anyon) çapı büyür. Elektron verdikçe (katyon) çapı küçülür.
İzoelektronik türlerde (elektron sayıları eşit olanlarda) katman sayısı eşit olacağından çekirdek yükü arttıkça çap küçülür (₁₁Na⁺ < ₉F⁻).
Periyodik cetvelde çap sıralaması yapılırken öncelikle periyot numarasına bakılır.
Yani önce "kaç katmanı var?" diye sor. Katman sayısı farklıysa iş bitmiştir — çok katmanlı olan büyüktür. Ancak katman sayıları eşitse o zaman proton sayısına bakarsın.
Gaz hâlindeki atomdan bir elektron koparmak için verilmesi gereken enerjiye birinci iyonlaşma enerjisi denir.
Gruplarda yukarıdan aşağı doğru atom çapı büyüdüğünden dıştaki bir elektronu koparmak kolaylaşır, iyonlaşma enerjisi küçülür.
Aynı periyotta soldan sağa doğru atom çapı küçülür ve iyonlaşma enerjisi genellikle artar. 2A ve 5A gruplarındaki kararlılık sıralamayı bozar:
Düşük enerji ile kopan elektron sayısı, A gruplarında grup numarasını verir. PDF'teki tabloyu inceleyelim:
| Element | İE₁ | İE₂ | İE₃ | İE₄ | İE₅ |
|---|---|---|---|---|---|
| X | 520 | 7290 | 11815 | — | — |
| Y | 900 | 1750 | 14850 | 21000 | — |
| Z | 800 | 2430 | 3660 | 25000 | 32900 |
DİKKAT: Ardışık iyonlaşma enerjilerinde grup numaraları bulunurken sıçramanın yaklaşık 3,5 katı ve üstü olmasına dikkat edilir.
Sol alt köşedeki atom hem çok katmanlı (elektron uzak) hem de az değerlik elektronlu. Yani bırakması gereken elektron az ve o elektron çekirdekten çok uzakta — neredeyse elinden düşecek gibi. Fransiyumun en aktif metal olmasının sebebi bu. Sağ üst köşede ise tam tersi: çekirdek yakın ve güçlü, atom elektron almak için can atıyor. Flor işte orada.
Bir atomun bağ elektronlarını kendine çekme eğiliminin bir ölçüsüdür.
İki atom bir bağ kurduğunda ortadaki elektron çiftini ikisi de kendine çekmeye çalışır — tam bir halat çekme. Elektronegatiflik, bu çekişteki güçtür. Güçler eşitse elektron ortada durur; biri daha güçlüyse elektron o tarafa kayar ve molekül kutuplu hâle gelir. Suyun bu kadar özel bir madde olması, oksijenin hidrojenden çok daha güçlü çekmesinden kaynaklanır.
Gaz hâlindeki atomun bir elektron alması ile açığa çıkan enerji 1. elektron ilgisidir.
Elektronegatiflik en yüksek olan flordur, ama elektron ilgisi en büyük olan klordur. Bu ikisi aynı şey değil.
Elektronegatiflik bir bağ içindeyken elektronu çekme eğilimidir. Elektron ilgisi ise yalnız bir gaz atomunun bir elektron aldığında açığa çıkardığı enerjidir. Flor çok küçük olduğu için ek elektron mevcutlarla itişir ve beklenen kadar enerji açığa çıkmaz; klor biraz daha geniş olduğundan ilgisi daha yüksek çıkar.
Videolarda gördüğün patlamalı tepkime, sodyumun iyonlaşma enerjisinin düşük olmasından. 1A grubunda aşağı indikçe daha da şiddetlenir — potasyum sodyumdan, sezyum potasyumdan daha tehlikelidir.
Teflonun kaygan olmasının sebebi yüzeyindeki flor atomları. Elektronegatifliği en yüksek element olduğu için elektronlarını sımsıkı tutar ve başka moleküllerle etkileşmeye yanaşmaz — yemek yapışmaz.
Klorun elektron ilgisi tüm elementlerin en büyüğü. Bu yüzden mikroorganizmaların yapısındaki elektronları koparıp onları etkisiz hâle getirir. Dezenfektan olmasının kimyasal karşılığı budur.
Periyotta sola gittikçe ısı ve elektrik iletkenliği artar. Kabloların metalden yapılması, metallerin değerlik elektronlarını kolay bırakıp serbest dolaşıma sokabilmesinden.
Grupta aşağı indikçe oksitlerin bazik karakteri artar. Magnezyum oksit bu yüzden mide asidini nötrleştiren ilaçlarda kullanılır — bazik bir oksittir.
Pil üreticileri elektronunu en kolay veren metali arar, yani iyonlaşma enerjisi düşük olanı. Lityumun seçilmesi hem bu sebeple hem de hafif olmasından. Telefon pilinin ömrü, periyodik cetveldeki bir konumun sonucu.
20 sorudan oluşan bu test ile "Periyodik Özelliklerin Değişme Eğilimleri" ünitesini ne kadar kavradığını gör.
Çekirdekten en dış katmana olan uzaklıktır. Grupta katman sayısı arttığı için büyür; periyotta katman aynı kalıp çekirdek yükü arttığı için küçülür. Sıralama yaparken önce periyot numarasına bakılır.
Elektron alınca (anyon) çap büyür, verince (katyon) küçülür. İzoelektronik türlerde katman sayısı eşit olduğundan çekirdek yükü arttıkça çap küçülür: ₁₁Na⁺ < ₉F⁻.
Endotermiktir ve İE₁ < … < İEₙ. Grupta aşağı inince azalır, periyotta sağa gidince genelde artar. 2A ve 5A kararlılığı sırayı bozar: 1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A.
Düşük enerji ile kopan elektron sayısı A gruplarında grup numarasını verir. Sıçramanın yaklaşık 3,5 katı ve üstü olmasına dikkat edilir. İE₁=520, İE₂=7290 olan X elementi 1A grubundadır ve atom numarası 3'tür.
Metalik = elektron verme, en aktif metal Fr. Ametalik = elektron alma, en aktif ametal F. Metalik özellik grupta aşağı inince, ametalik özellik periyotta sağa gidince artar.
Elektronegatiflik bağ elektronlarını çekme eğilimidir; en yüksek F, en düşük Fr; soy gazlarda bahsedilmez. Elektron ilgisi ise elektron alınca açığa çıkan enerjidir; en büyüğü Cl'dedir. 1. Eİ genelde ekzotermik, sonrakiler endotermiktir.