برای پاسخ به این سوال، ابتدا نیمهپر بودن اربیتالها را بررسی میکنیم. اربیتال نیمهپر یعنی اربیتالی که دقیقاً نیمی از مکانهای الکترونی خود را پر کرده باشد.
نیمپر بودن در موارد زیر رخ میدهد:
- برای زیرلایه s، یک الکترون (s¹)
- برای زیرلایه p، سه الکترون (p³)
- برای زیرلایه d، پنج الکترون (d⁵)
- برای زیرلایه f، هفت الکترون (f⁷)
حالا توجه کنیم به آرایشهای الکترونی داده شده:
1. \(M : [ \text{Kr} ] 5s^2\)
- زیرلایه s به طور کامل پر است (2 الکترون)
2. \(X : [ \text{Ar} ] 3d^{10} 4s^2 4p^3\)
- زیرلایه p به صورت نیمپر است (3 الکترون)
3. \(Z : [ \text{Ar} ] 3d^4 4s^2 \)
- زیرلایه d نیمپر نیست (فقط 4 الکترون دارد)
بنابراین، در آرایش الکترونی \(X\)، زیرلایه 4p نیمهپر است. پس پاسخ درست گزینه X است.