بیرونیترین زیرلایه در آرایش الکترونی اتم عنصر 4p1 ،A است؛ کدام مورد به یقین درست است؟
1) آرایش الکترونی یون پایدار A، مشابه آرایش الکترونی یون پایدار تنها یکی از عنصرهای واسطه دوره چهارم جدول تناوبی است.
2) شماره الکترونهای اتم A، نصف مجموع شمار الکترونهای اتم عنصرهای قبلی و بعدی A در گروه آن در جدول تناوبی است.
3) اگر شمار الکترونهای ظرفیت اتم عنصر X، با شمار الکترونهای ظرفیت اتم عنصر A برابر باشد، A و X در جدول تناوبی همگروهاند.
4) اتم A، دارای سه الکترون ظرفیت است که هنگام شرکت در تشکیل ترکیبهای یونی و مولکولی، آنها را از دست میدهد یا به اشتراک میگذارد.
پاسخ: با توجه به صورت سوال که گفته شده: بیرونیترین زیرلایه در آرایش الکترونی اتم عنصر 4p1 ،A است، پس آرایش الکترونی آن به صورت زیر است:
A: [18Ar]4s23d104p1
با توجه به آرایش الکترونی آن، عنصر A گالیم (31Ga) هست:
گزینه 1: آرایش الکترونی یون پایدار A، مشابه آرایش الکترونی یون پایدار تنها یکی از عنصرهای واسطه دوره چهارم جدول تناوبی است. این گزینه غلط است، زیرا:
آرایش الکترونی یون پایدار A یا گالیم (31Ga) به صورت: Ga3+: [18Ar]3d10 میباشد و در عنصرها یا فلزهای واسطه، بیش از 1 عنصر، آرایش الکترونی یون آنها مانند +Ga3 است، مثل: Zn2+: [18Ar]3d10 یا Cu+: [18Ar]3d10
گزینه 2: شماره الکترونهای اتم A، نصف مجموع شمار الکترونهای اتم عنصرهای قبلی و بعدی A در گروه آن در جدول تناوبی است. این گزینۀ درست هست، زیرا:
عنصر 31Ga دارای عدد اتمی 31 بوده پس در حالت خنثی 31 الکترون دارد، عنصر قبلی در گروه آن 13Al هست که 13 تا الکترون داشته و عنصر بعدی در گروه آن 49In هست که 49 تا الکترون دارد، پس مجموع نصف مجموع شمار الکترونهای اتم عنصرهای قبلی و بعدی Ga در گروه آن برابر است با:
13+49=62 , 62÷2=31
که جواب بالا با تعداد الکترونهای Ga یا عنصر A برابر هست.
گزینه سوم: اگر شمار الکترونهای ظرفیت اتم عنصر X، با شمار الکترونهای ظرفیت اتم عنصر A برابر باشد، A و X در جدول تناوبی همگروهاند. این گزینه غلط است، و الزاما این گونه نیست، زیرا:
این درست است که عناصر یک گروه دارای الکترونهای ظرفیتی برابرند ولی ممکن است تعداد الکترونهای ظرفیتی عناصر دسته اصلی (یعنی دسته s , p) با تعداد الکترونهای عناصر دسته فرعی (دسته d) برابر باشند، مثلا گالیم که در گروه 13 قرار دارد دارای 3تا الکترون ظرفیتی است، ولی عناصر واسطۀ گروه سوم نیز دارای 3 تا الکترون ظرفیتی هستند:
گزینه چهارم: اتم A، دارای سه الکترون ظرفیت است که هنگام شرکت در تشکیل ترکیبهای یونی و مولکولی، آنها را از دست میدهد یا به اشتراک میگذارد. این گزینه غلط هست، زیرا:
قسمت اول این گزینه درست است که اتم A یا گالیم دارای 3 تا الکترون ظرفیت است، ولی قسمت دوم که گفته شده در ترکیبهای مولکولی شرکت میکند، غلط است، زیرا عناصر فلزی مانند گالیم، در ساختارهای یونی و فلزی شرکت میکنند، و الکترون به اشتراک نمیگذارند، پس پیوند کوالانسی و در ادامه مولکول تشکیل نمیدهند. زیرا پیوند کوالانسی (الکترون به اشتراک گذاشتن) و تشکیل مولکول، مربوط به نافلزها هست، نه فلزها.
این سوال بار دیگر به ما نشان داد که آشنایی با تمامی عناصر جدول تناوبی لازم است، نه فقط 36 عنصر اول، اشاره به گزینۀ 2
قرار نیست اگر قسمتی از یک گزینه درست باشد، آن گزینه را درست در نظر بگیریم، اشاره به گزینۀ 4
گزینه 3 به زیبای این تصور غلط را از بین میبرد که الزاما داشتن الکترونهای ظرفیت برابر به معنای همگروه بودن نیست.
ندارد، فقط تست زمانبری هست ولی از زیبای تست کم نمیکند؛ تبریک به طراح تست