9. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 80-81-82-83-84-85 Cevapları Meb Yayınları

Sayfa 80 Etkinlik-1.14 Cevapları

Etkinlik 1.14: Atom Yarıçapı

Bu etkinlik, atom yarıçaplarının periyodik tablodaki değişimini anlamaya yönelik bir çalışmadır. A grubu elementlerinin atom yarıçaplarının nasıl değiştiğini inceleyerek, aynı grupta ve aynı periyotta yer alan elementlerin yarıçapları arasındaki farkların nedenlerini araştırmayı amaçlar. Öğrenciler, atom yarıçaplarının gruplar arasında yukarıdan aşağıya artma eğiliminde olduğunu, periyotlar arasında ise soldan sağa doğru azaldığını öğrenirler.

Soru 1: Aynı grupta yer alan atomların yarıçaplarındaki değişimin sebebini gruplardan birini seçerek açıklayınız. Açıklamanızı diğer gruplardaki durumlarla destekleyiniz.

Cevap: 1A grubu elementlerinde yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı artar. Bunun sebebi, her bir elementin bir önceki elemente göre bir enerji seviyesinin daha eklenmesi, yani yörünge sayısının artmasıdır. Bu da elektron bulutunu daha geniş yapar ve atom yarıçapını büyütür. Aynı durum diğer gruplarda da gözlenir; örneğin, 7A grubunda flor, klor, brom gibi elementler aşağıya indikçe atom yarıçapı büyür.

Soru 2: Aynı periyotta yer alan atomların yarıçaplarındaki değişimin sebebini periyotlardan birini seçerek açıklayınız. Açıklamanızı diğer gruplardaki durumlarla destekleyiniz.

Cevap: 2. periyot elementlerinde soldan sağa doğru gidildikçe atom yarıçapı azalır. Bunun nedeni, proton sayısının artmasıyla çekirdeğin çekim gücünün artmasıdır, bu da elektronların çekirdeğe daha sıkı çekilmesine yol açar. Örneğin, 2. periyotta lityumdan (Li) flor (F) elementine doğru gidildikçe atom yarıçapı küçülür. Bu durum 3. periyotta da sodyumdan (Na) kükürde (S) doğru gidildikçe gözlemlenir.

9. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları Meb Yayınları

Sayfa 81 Cevapları

Soru 3: Atom yarıçapı en büyük ve en küçük atomlar periyodik tabloda hangi periyot ve grupta yer alır? Bu durumun nedenini açıklayınız.

Cevap: Atom yarıçapı en büyük element 7. periyot 1A grubunda yer alır. Yörünge sayısı en büyük olan ve bulunduğu periyotta çekirdeğin çekim gücü en küçük olan elementlerdir. Atom yarıçapı en küçük element ise 1. periyot 8A grubunda bulunur. Bu element, yörünge sayısı en az olan ve bulunduğu periyotta çekirdeğin çekim gücü en fazla olan elementtir.

Soru 4: Periyodik tabloda aynı grupta yer alan atomların ve aynı periyotta yer alan atomların yarıçapını belirleyen etmenler nelerdir?

Cevap: Atom yarıçapını belirleyen iki ana etmen vardır: yörünge sayısı ve çekirdeğin çekim gücü. Aynı grupta yer alan elementlerde yörünge sayısı arttıkça atom yarıçapı büyür. Aynı periyotta ise çekirdeğin çekim gücü arttıkça atom yarıçapı küçülür.

Soru 5: ₂₀Ca, ₁₄Si, ₁₅P, ₁₂Mg, ₉F, ₁₇Cl atomlarının elektron dağılımlarını yazınız. Aynı gruptaki atomların enerji düzeyi ile aynı periyottaki atomların proton ve elektron sayısı örüntüsünü kullanarak atom yarıçaplarını büyükten küçüğe sıralayınız.

Cevap: Elektron dağılımları şu şekildedir:

• Ca: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
• Si: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
• P: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
• Mg: 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
• F: 1s² 2s² 2p⁵
• Cl: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

Bu atomları yarıçaplarına göre büyükten küçüğe sıralarsak: Ca > Mg > Si > P > Cl > F

Soru 6: ₁₉K ve ₂₀Ca ile ₁H ve ₂He atomlarını çiziniz ve çizimlerinizi neye dayanarak yaptığınızı açıklayınız.

Cevap: K ve Ca atomları dört yörüngeye sahiptir. Ancak, Ca atomunun çekirdeği daha fazla proton içerdiği için çekirdeğin çekim gücü daha büyüktür, dolayısıyla yarıçapı K'nın yarıçapından daha küçüktür. H ve He atomları bir yörüngeye sahip olsalar da, He atomunun çekirdeğinde daha fazla proton bulunduğu için çekim gücü daha büyüktür ve bu nedenle yarıçapı H'den daha küçüktür.

Sayfa 82 Cevapları

Etkinlik 1.15 Özeti: İyon Yarıçapı

Atomlar elektron alarak ya da vererek iyon oluştururlar ve iyon yarıçapı bu süreçte önemli bir özellik taşır. İyon yarıçapı, bir atomun katyon veya anyon oluşturması sırasında değişir. Katyonlar genellikle atom yarıçapının küçülmesine, anyonlar ise yarıçapın büyümesine neden olur. Bu etkinlikte, iyonların ve atomların yarıçapları pikometre cinsinden verilmiş olup, bu değerler kullanılarak çeşitli sorular yanıtlanmaktadır.

Soru 1: Nötr bir atomdan katyon oluşumu sırasında atom yarıçapında nasıl bir değişim olmaktadır? Bu değişimi proton ve elektron sayısı ile ilişkilendirerek açıklayınız.

Cevap: Proton sayısı değişmezken elektron sayısı azalır. Bu durum, çekirdekten elektronlara uygulanan çekim kuvvetinin artmasına neden olur. Sonuç olarak, atom yarıçapı küçülür.

Soru 2: Nötr bir atomdan anyon oluşumu sırasında atom yarıçapında nasıl bir değişim olmaktadır? Bu değişimi proton ve elektron sayısı ile ilişkilendirerek açıklayınız.

Cevap: Proton sayısı değişmezken elektron sayısı artar. Bu durumda, çekirdekten elektronlara uygulanan çekim kuvveti azalır. Sonuç olarak, atom yarıçapı büyür.

Soru 3: 1. ve 2. görseldeki atom ve iyonların hangileri izoelektroniktir? Bu izoelektronik tanecikleri ve yarıçaplarını aşağıya yazarak tanecik yarıçaplarının farklı olmasının nedenini proton ve elektron sayısı ile ilişkilendirerek açıklayınız.

• _³Li⁺ ve _²Be izoelektroniktir.
• _¹⁹K⁺, _²⁰Ca²⁺ ve _¹⁷Cl⁻ izoelektroniktir.
• _¹¹Na⁺, _¹²Mg²⁺ ve _⁹F⁻ izoelektroniktir.

İzoelektronik taneciklerde elektron sayısı aynı olmasına rağmen çekirdek yükleri farklıdır. Çekirdek yükü büyük olan atomda, birim elektron başına düşen çekim kuvveti fazladır ve bu nedenle yarıçap küçülür.

Soru 4: Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun ifadelerle tamamlayınız.

Cevap: a) Bir anyonun yarıçapı oluştuğu atomun yarıçapından büyüktür çünkü elektron sayısı artar ve çekim kuvveti azalır.

b) Bir katyonun yarıçapı oluştuğu atomun yarıçapından küçüktür çünkü elektron sayısı azalır ve çekim kuvveti artar.

c) İzoelektronik atom ve iyonlarda proton sayısı büyük olanın yarıçapı küçük olur.

ç) _¹⁰Ne, _⁹F⁻, _¹²Mg²⁺ atom ve iyonlarının yarıçapları _⁹F⁻ > _¹⁰Ne > _¹²Mg²⁺ şeklinde sıralanır çünkü çekirdek yükü arttıkça yarıçap küçülür.

Sayfa 83 Cevapları

Etkinlik-1.16 İyonlaşma Enerjisi I

Bu etkinlik, elementlerin periyodik tabloda yer alan iyonlaşma enerjilerini inceler. İyonlaşma enerjisi, bir atomdan elektron koparılması için gerekli olan enerjiyi ifade eder. Periyodik tabloyu incelediğinizde iyonlaşma enerjisi atom yarıçapı ve elektron dizilimi ile doğrudan ilişkilidir. Aynı gruptaki elementlerin aşağı doğru gidildikçe iyonlaşma enerjisi azalırken, aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe iyonlaşma enerjisi artar. Bu tabloyu göz önünde bulundurarak aşağıdaki sorulara yanıt verilmektedir.

Soru 1: Periyodik tablonun aynı grubunda iyonlaşma enerjilerinin değişimine neden olan etmenler nelerdir? İyonlaşma enerjisindeki değişimin nedenini atomun yarıçapı, proton ve elektron sayıları ile ilişkilendirerek açıklayınız.

Cevap: Bir grubun elementleri incelendiğinde, yukarıdan aşağıya gidildikçe yörünge sayısı artar ve atom yarıçapı büyür. Elektronlar çekirdekten uzaklaştığı için çekirdeğin uyguladığı çekim gücü azalır. Bu nedenle elektronu koparmak için gerekli enerji (iyonlaşma enerjisi) azalır.

Soru 2: Periyodik tablonun aynı periyodunda 1. iyonlaşma enerjisinin değişimine neden olan etmenler nelerdir? İyonlaşma enerjisindeki bu değişimin nedenini açıklayınız.

Cevap: Aynı periyotta soldan sağa gidildikçe atom numarası artar ancak yörünge sayısı sabit kalır. Çekirdek yükü arttıkça çekirdeğin elektronları çekme gücü artar. Bu yüzden birim elektron başına düşen çekim kuvveti arttığı için iyonlaşma enerjisi de genellikle artar.

Soru 3: İyonlaşma enerjisinin aynı periyottaki değişimi 2. gruptaki atomlar nedeniyle düzensizleşmektedir. Bu durumun nedenini açıklayınız. Açıklamalarınızı atomların elektron dizilimleri ile ilişkilendirerek yapınız.

Cevap: 2A grubu elementleri, elektron dizilimleri açısından daha kararlı bir yapıya sahiptir. Bu kararlılık, 3A grubu elementlerine göre daha yüksek iyonlaşma enerjisine sahip olmalarına neden olur. Dolayısıyla 2A grubunda iyonlaşma enerjisi, elektron dizilimlerinin daha kararlı olması nedeniyle daha yüksektir.

Soru 4: Periyodik tabloda 2. grup gibi iyonlaşma enerjisinde düzensizliğe neden olan başka hangi grup bulunmaktadır? Bu gruptaki atomların iyonlaşma enerjilerinin daha yüksek olma nedenini açıklayınız.

Cevap: 5A grubu elementleri de iyonlaşma enerjisinde düzensizlik gösterir. 5A grubu elementlerinin elektron dizilimi yarı dolu olduğundan, daha kararlı bir yapı oluşturur. Bu nedenle 6A grubu elementlerine göre iyonlaşma enerjisi daha yüksektir.

Sayfa 84 Cevapları

Etkinlik Özeti - İyonlaşma Enerjisi II

Bu etkinlikte, periyodik tablodaki elementlerin atom numaralarına karşılık gelen iyonlaşma enerjilerinin değişimi incelenmektedir. İyonlaşma enerjisi, bir atomdan elektron koparmak için gereken enerji miktarıdır ve periyodik tablo boyunca atom numarasıyla nasıl değiştiği grafikte gösterilir.

Soru: Aşağıdaki verilerden faydalanarak atom numaralarına karşılık gelen iyonlaşma enerjilerinin değişimini gösteren bir grafik çiziniz ve soruyu cevaplayınız.

Cevap: Grafikte elementlerin atom numaralarına karşılık iyonlaşma enerjileri gösterilmiştir. Grafik incelendiğinde bazı elementlerde iyonlaşma enerjisinde ani düşüşler gözlenir.

Soru: Çizdiğiniz grafikte hangi atomların iyonlaşma enerjisinden sonra düşüş gözlenmektedir? Bu düşüşün nedenini açıklayınız.

Cevap: Be ve B, O ve F, Mg ve Al, P ve S atom çiftlerinde, ikinci elementin çekirdek yükü büyük olmasına rağmen birinci elementin elektron dağılımı daha kararlıdır. Bu nedenle birinci elementin iyonlaşma enerjisi daha büyüktür, ikinci elementin ise daha küçüktür. Ayrıca He ve Li, Ne ve Na, Ar ve K atom çiftlerinde ikinci elementin yörünge sayısı daha büyük olduğu için iyonlaşma enerjisi ciddi şekilde düşer. Bu farklılıklar atomların elektron dağılımındaki kararlılıktan kaynaklanmaktadır.

Sayfa 85 Cevapları

Etkinlik 1.18 Özeti:

Bu etkinlik iyonlaşma enerjileri ile ilgili olup, bir atomdan ardışık elektronların koparılması için gereken enerjinin nasıl değiştiğini açıklamaktadır. İyonlaşma enerjisi, bir atomdan elektron koparmak için gereken enerji miktarıdır. İyonlaşma enerjileri arasındaki farklar, bir atomun elektron dizilimi ve değerlik elektron sayısı hakkında bilgi verir.

Aşağıdaki tabloda bazı elementlerin ilk dört iyonlaşma enerjisi değerleri verilmiştir.

Soru 1: Bir elementin art arda verilen iyonlaşma enerjilerindeki artışın sebebi nedir? İlk elektronun koparılmasından sonra ikinci elektronun koparılması neden daha fazla enerji gerektirir?

Cevap: Bir atomdan elektron koparıldığında, atomun proton sayısı değişmez ancak elektron sayısı azalır. Bu durum, kalan elektronlar için çekirdeğin çekim gücünü artırır ve birim elektron başına düşen çekim gücü yükselir. Dolayısıyla, ikinci elektronu koparmak için daha fazla enerji gerekir.

Soru 2: Bir elementin verilen iyonlaşma enerjileri arasındaki farkın en büyük olduğu değere kadar olan iyonlaşma enerjisi sayısı o atom ile ilgili hangi bilgiye ulaşılmasını sağlar?

Cevap: Bu fark, atomun değerlik elektron sayısını gösterir. Değerlik elektronları koparıldıktan sonra iyonlaşma enerjisindeki artış dramatik şekilde yükselir.

Soru 3: Verilen elementlerin periyodik tablodaki grup numaralarını iyonlaşma enerjisi değerlerinden yararlanarak bulunuz.

Cevap:

• Li ve Na atomlarının değerlik elektron sayısı 1 olduğu için 1A grubu elementleridir.
• Be ve Mg atomlarının değerlik elektron sayısı 2 olduğu için 2A grubu elementleridir.
• B ve Al atomlarının değerlik elektron sayısı 3 olduğu için 3A grubu elementleridir.

Soru 4: Na, Mg ve Al elementlerinin aynı periyotta olduğunu göz önünde bulundurarak bu elementlerin atom yarıçaplarını karşılaştırınız.

Cevap: Na, Mg ve Al elementleri aynı periyotta yer aldığından, katman sayıları aynıdır. Ancak, soldan sağa doğru gidildikçe çekirdek yükü artar ve atom yarıçapı küçülür. Bu nedenle, Na'nın atom yarıçapı en büyük, Al'nin atom yarıçapı en küçük, Mg'nin ise ortada yer alır. Sıralama: Na > Mg > Al.