KATYON VE ANYONLARIN ELEKTRON DAĞILIMLARI

Birçok iyonik bileşik, tek atomlu anyonlar ve/veya katyonlardan oluşmuştur. Bu bilgi bu iyonik türlerin elektron dağılımlarını nasıl yazacağımızı anlamamıza yardım eder. İyonların elektron dağılımlarını yazmak istediğimizde nötr atomlar için kullandığı­mız yöntemi biraz değiştirmemiz gerekir. İyonları iki grupta inceleyebiliriz.

Baş Grup Elementlerinden Türemiş İyonlar

Bir baş grup elementinin nötr atomundan bir katyon oluşurken, en yüksek n sayısına sahip tabakadan bir ya da daha fazla elektron uzaklaşır. Bazı nötr atomlar ve karşılık gelen katyonların elektron dağılımları aşağıdaki gibidir.

Her bir iyonun kararlı bir soy gaz yapısına sahip olduğuna dikkat ediniz.

Anyon oluşumunda ise, en yüksek n sayısına sahip ve kısmen dolu elektron taba­kasına bir ya da daha fazla elektron gelir.

Tekrar etmek gerekirse, anyonların hepsi kararlı soy gaz dağılımlarına sahiptir. Nötr baş grup elementlerinden türemiş olan iyonlar dış kabuklarında ns²np⁶ dağılımına sahiptir. Aynı sayıda elektrona sahip olan atomlar ile iyonlar veya aynı sayıda elek­trona sahip olan iyonların temel haldeki elektron dağılımları aynıdır. Elektron sayıları eşit olan bu gibi atom veya iyonlara izoelektronik denir. Örneğin, H^– ve He izoelektroniktir. Aynı şekilde F^–, Na⁺ ve Ne izoelekroniktir.

Geçiş Metallerinden Türemiş Katyonlar

İlk sıradaki geçiş metallerinde, (Sc dan Cu a kadar) 3d orbitallerinden önce daima 4s orbitallerinin dolduğunu gördük. Mangan elementini göz önüne alırsak, elektron dağılımı [Ar]4s²3d⁵ dir. Mn²⁺ iyonu oluştuğu zaman, iki elektronun 3d orbitallerinden uzaklaşacağını ve oluşan iyonun elektron dağılımının [Ar]4s²3d³ olacağım bekleriz. Halbuki Mn²⁺ iyonunun elektron dağılımı [Ar]3d⁵ dir. Sonuç olarak, nötr bir atomdaki elektron-elektron ve elektron-çekirdek etkileşimlerinin iyonundaki etkileşim­lere göre tamamen farklı olduğunu söyleyebiliriz. Bu nedenle Mn da 3d orbitallerinden önce daima 4s orbitalleri doluyor olmasına karşın, Mn²⁺ iyonu oluşurken 3d orbitali 4s orbitalinden daha kararlı olduğu için, elektronlar 3d orbitalinden değil, 4s orbitalinden uzaklaşır. Bu nedenle, bir geçiş metali atomundan bir katyon oluştuğu zaman elektronlar daima önce ns orbitalinden ve daha sonra (n – 1)d orbitalinden uzaklaşır.

Unutulmamalı ki, geçiş metallerinin çoğu birden çok katyon oluşturabilir ve oluşan katyonlar önlerinde yer aldıkları soy gazlarla her zaman izoelektronik değildir.