İzoelektronik seri

10 elektronlu klasik seri

O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺ ve Al³⁺ türlerinin hepsinde 10 elektron vardır. Z değerleri sırasıyla 8, 9, 10, 11, 12 ve 13'tür.

Z arttıkça aynı elektron nüfusu daha güçlü çekilir ve karakteristik yarıçap küçülür.

Yarıçap sırası

Yaklaşık sıralama O²⁻>F⁻>Ne>Na⁺>Mg²⁺>Al³⁺ şeklindedir.

Bu sonuç ayrı ayrı tüm yarıçapları ezberlemekten daha güçlüdür: elektron sayısı sabit, proton sayısı artıyor.

Elektron sayısı nasıl kontrol edilir

Katyon için atom numarasından pozitif yükü çıkarın: Na⁺ için 11−1=10. Anyon için negatif yükün büyüklüğünü ekleyin: O²⁻ için 8+2=10.

İki türü yarıçap açısından karşılaştırmadan önce gerçekten izoelektronik olduklarını kontrol edin.

Aynı konfigürasyon, farklı enerji

10 elektronlu türlerde temel konfigürasyon 1s²2s²2p⁶'dır.

Ancak çekirdek potansiyeli Z ile değiştiği için orbital enerjileri, yarıçap ve iyonlaşma enerjileri aynı değildir.

Enerji etkisi

Daha büyük Z genellikle elektronları daha güçlü bağlar ve elektron koparmayı zorlaştırır.

Nicel farklar ayrıntılı hesap gerektirir, fakat yarıçap eğilimi Z_eff kavramının en temiz uygulamalarındandır.

Başka izoelektronik örnekler

N³⁻, O²⁻, F⁻, Ne ve Na⁺ da 10 elektronlu bir seridir. CO, N₂ ve NO⁺ toplam elektron sayısı bakımından izoelektronik moleküllerdir.

Moleküllerde çekirdek geometrisi de değiştiği için basit iyonik yarıçap kuralı doğrudan uygulanmaz.

Yaygın hata

İzoelektronik seride 'daha çok elektron daha büyük yapar' denemez; elektron sayısı zaten aynıdır.

Temel değişken proton sayısıdır: daha büyük Z aynı elektron bulutunu daha fazla sıkıştırır.

Kimyasal sonuçlar

Aynı electron count'a rağmen ion charge ve radius değiştiği için hydration energy, lattice interaction ve ligand bağlanma kuvvetleri de değişir.

Bu nedenle izoelektronik seri yalnızca yarıçap ezberi değildir; proton sayısının aynı electronic shell üzerindeki fiziksel etkisini izole eder.

Çözümlü örnek