Nümunə suallar və elementlərin dövri xüsusiyyətlərinin müzakirəsi
Pendahuluan
Kimya maddənin və onun dəyişikliklərinin öyrənilməsidir. Kimyanın öyrənilməsində elementlərin dövri cədvəli alimlər tərəfindən istifadə edilən ən vacib vasitələrdən biridir. Bu cədvəl elementləri yalnız atom nömrəsinə görə qruplaşdırmaqla yanaşı, onlar arasında təkrarlanan və ya dövri xüsusiyyətləri də aşkar edir. Elementlərin dövri xüsusiyyətlərini anlamaq həmin elementlərin kimyəvi davranışını və fiziki xüsusiyyətlərini proqnozlaşdırmaq üçün çox vacibdir. Bu məqalədə bir neçə nümunə məsələni müzakirə edəcəyik və elementlərin dövri xüsusiyyətlərini müzakirə edəcəyik.
Elementlərin Dövri Xüsusiyyətləri
Elementlərin dövri xüsusiyyətləri dövri cədvəldə müəyyən nümunələri təkrarlayan və ya göstərən xüsusiyyətlərə aiddir. Ən çox yayılmış dövri xüsusiyyətlərdən bəziləri bunlardır:
1. Atom radiusu: Atom nüvəsindən ən xarici elektrona qədər olan məsafə. Atom radiusu bir dövrdə soldan sağa azalmağa və bir qrupda yuxarıdan aşağıya doğru artmağa meyllidir.
2. İonlaşma enerjisi: Neytral atomdan elektronu çıxarmaq üçün tələb olunan enerji. İonlaşma enerjisi bir dövr ərzində soldan sağa artır və bir qrup üzrə yuxarıdan aşağıya doğru azalır.
3. Elektron yaxınlığı: Atom elektron qazandıqda enerjidəki dəyişiklik. Elektron yaxınlığı adətən bir dövr ərzində soldan sağa daha mənfi olur.
4. Elektronmənfilik: Bir atomun kimyəvi rabitədə bir cüt elektron cəlb etmə qabiliyyəti. Elektronmənfilik bir dövr ərzində soldan sağa artır və bir qrup boyunca yuxarıdan aşağıya doğru azalır.
Nümunə Sual 1: Atom Radiusu
Sual:
Aşağıdakı elementlərin atom radiuslarını müqayisə edin: Li (Litium), Be (Berillium), B (Bor).
Müzakirə:
Li, Be və B hamısı dövri cədvəlin eyni dövründə (2-ci dövrdə) yerləşirlər. Bir dövrdə soldan sağa keçdikcə nüvə yükü artır və bu da ən xarici elektronlar üçün daha çox cazibəyə səbəb olur və beləliklə, atom radiusunu azaldır.
– Li (Litium) ən kiçik nüvə yükünə malik olduğu üçün üçünün ən böyük atom radiusuna malikdir.
– Be (Berillium) nüvə yükü daha böyük olduğuna görə Li-dən daha kiçik atom radiusuna malikdir.
– B (Bor), Li və Be arasında ən böyük nüvə yükünə malik olduğu üçün bu üç atom arasında ən kiçik atom radiusuna malikdir.
Atom radiuslarının ən böyüyündən ən kiçiyinə doğru düzülüşü belədir: Li > Be > B.
Nümunə Sual 2: İonlaşma Enerjisi
Sual:
Maqneziumun (Mg) ilk ionlaşma enerjisi nə üçün natriumun (Na) enerjisindən daha böyükdür?
Müzakirə:
İonlaşma enerjisi qaz fazasında bir atomdan elektronu çıxarmaq üçün tələb olunan enerjidir. Mg və Na eyni dövrdədir (3-cü dövr).
– Natrium (Na) 1-ci qrupda, Maqnezium (Mg) isə 2-ci qrupdadır. Bir dövrdə soldan sağa hərəkət etdikcə, effektiv nüvə yükü artır və bu da elektronların nüvəyə daha çox cəlb olunmasına səbəb olur və elektronların çıxarılmasını çətinləşdirir.
– Maqneziumun nüvə yükü natriumdan daha böyükdür və bu da nüvə ilə ən xarici elektronlar arasında daha güclü bir əlaqəyə səbəb olur, buna görə də Mg-dən elektronları çıxarmaq üçün tələb olunan enerji Na-dan daha çoxdur.
Beləliklə, Maqneziumun ilk ionlaşma enerjisi natriumdan daha böyükdür.
Nümunə Sual 3: Elektron Qohumluğu
Sual:
Aşağıdakı elementlərin elektron yaxınlıqlarını müqayisə edin: Flüor (F) və Xlor (Cl).
Müzakirə:
Elektron yaxınlığı qaz fazasında olan neytral atom elektron qazandıqda ayrılan enerjidir. Flüor və xlor 17-ci qrupda (halogenlər), lakin fərqli dövrlərdədirlər.
– Flüor 2-ci dövrdə, xlor isə 3-cü dövrdədir.
– Flüor daha çox elektronmənfi olsa da, xlorun elektron yaxınlığı flüordan daha mənfidir (daha çox enerji buraxır). Bunun səbəbi, flüor atomundakı elektronlar arasındakı itələmə qüvvəsinin daha kiçik atom radiusuna görə daha böyük olması və beləliklə, elektron əlavə edildikdə ayrılan enerjini bir qədər azaltmasıdır.
Buna görə də, xlorun elektron yaxınlığı flüorunkundan daha mənfidir.
Nümunə Sual 4: Elektromənfilik
Sual:
Niyə oksigenin (O) elektronmənfiliyi kükürdün (S) elektronmənfiliyindən daha yüksəkdir?
Müzakirə:
Elektromənfilik, bir atomun kimyəvi rabitədə bir cüt elektron cəlb etmək qabiliyyətini ölçür. Oksigen və kükürd 16-cı qrupdadır, lakin oksigen 2-ci dövrdə, kükürd isə 3-cü dövrdədir.
– Oksigen kükürdlə müqayisədə daha kiçik atom radiusuna malikdir.
– Oksigen radiusu daha kiçik olduğundan, kimyəvi rabitələrdəki elektronlar kükürdlə müqayisədə daha güclü cazibə qüvvəsinə malik nüvəyə daha yaxındır.
Nəticədə, oksigen kükürddən daha çox elektronegativdir.
Nəticə
Elementlərin dövri xüsusiyyətləri kimyada elementlərin kimyəvi davranışını anlamağımıza və proqnozlaşdırmağımıza kömək edən əsas anlayışdır. Yuxarıdakı nümunələrdən istifadə edərək, atom radiusu, ionlaşma enerjisi, elektron yaxınlığı və elektronmənfiliyi kimi xüsusiyyətlərin dövri cədvəldəki müəyyən qanunauyğunluqları necə izlədiyini görə bilərik. Bu xüsusiyyətləri anlamaq bizə kimyanı və onun tətbiqlərini daha yaxşı başa düşməyə imkan verir.
Dövri xüsusiyyətləri anlamaq bizə kimyəvi reaksiyaları daha yaxşı proqnozlaşdırmağa, kimyəvi reaksiyaları dizayn etməyə və müxtəlif sənaye və tədqiqat sahələrində faydalı olan yeni materiallar və birləşmələr hazırlamağa imkan verir. Elementlərin dövri xüsusiyyətləri kimya sahəsində bir çox qabaqcıl konsepsiyaların təməlidir və buna görə də bu sahədə çalışan hər hansı bir tələbə və ya tədqiqatçı üçün mənimsəmək vacibdir.
