Atom Nedir? Atom Modelleri ve Özellikleri

2

Atom Nedir?

Atom, elementlerin özelliklerini taşıyan en küçük yapı birimine atom denir. Sözcük Yunanca ατομος veya atomostan gelir, ‘bölünemez’ demektir. Eski Yunanistan’da bazı düşünürlere göre atom maddenin bölünemez en küçük parçasıydı. Örneğin bir demir parçasını bölmeye başlasak ilk başta ikiye böldüğümüzde elimizde kalan parçalar yine demir parçasıdır. Sonra daha bölmeye devam etsek elimizdeki parçalar hep bir demir parçası olur, ta ki demiri oluşturan en küçük parçaya yani atoma gelene kadar. Birden fazla atomun oluşturduğu en küçük parçalara da molekül denir. Örneğin su maddesini oluşturan en küçük parça moleküldür. Bir su molekülü iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomunun birleşmesiyle oluşmuş bir moleküldür.

Atomun temel parçacıkları protonnötron ve elektron’lardır. Protonlar pozitif(+) yüklü olarak, elektronlar negatif(-) yüklü, nötronlar ise yüksüz olarak kabul edilirler. Proton ve nötronlar beraberce atom çekirdeğini oluştururlar; bu parçacıklaranükleon da denir. Elektronlar ise atomun çevresinde bulunurlar ve elektronlar hem kendi eksenleri etrafında hem de atomun çekirdeğinin etrafında (çekirdeğe belli uzaklıktaki bir yörüngede) dönerler.
Aynı elementin atomları aynı sayıda protona sahiptirler, bu sayıya atom numarasıdenir. Buna karşın, aynı elementin atomları farklı nötron sayılarına sahip olabilir, bu sayılar o elementin izotoplarını belirler. Proton ve nötronlara kıyasla elektronlar atoma daha zayıf güçlerle bağlı olduklarından elektron sayısı kolaylıkla değişebilir. Çekirdekteki proton ve nötron sayısı da nükleer fisyon, nükleer füzyon ve radyoaktif bozunma yoluyla değişebilir, bu durumda atom başka bir elemente dönüşebilir.
Bir atomun çekirdeğindeki proton sayısı ile nötron sayısının toplamı kütle numarasını verir.
Kütle No= Proton Sayısı + Nötron Sayısı
Atomun çekirdeğinde kaç tane pozitif yük varsa etrafında da o kadar negatif yük olmalı ki atom nötr olsun . Protonlar (+) yüklü, nötronlar yüksüz ve elektronlar (-) yüklü tanecikler olduğuna göre nötr atomlarda proton sayısı daima elektron sayısına eşit olmalıdır. Proton sayısı aynı zamanda çekirdek yükünün bir ifadesidir.
Atom No = proton sayısı = elektron sayısı(nötr atomlarda) = çekirdek yükü
Bazen atomlar son yörüngelerindeki elektron sayılarını belli sayıyı tamamlamak için elektron alış-verişi yaparlar. Ve bu parçacıklarından yalnızca elektronlarını alıp verebilirler. Normalde hiç elektron almamış ve vermemiş olan bir atomun elektron sayısı proton sayısına eşittir. Atom bu durumdayken bu atoma nötr atom denir. Ancak başka bir atomla elektron alış-verişi yaparsa iyon durumuna geçer. Eğer nötr bir atom elektron veriyorsa proton sayısı elektron sayısından fazla hale gelir ve bu atomlara pozitif iyon(katyon) denir. Eğer tam tersi olup da atom elektron kaybetmek yerine elektron kazanırsa bu sefer de elektron sayısı proton sayısından fazla hale gelir ve bu atomlara da negatif iyon(anyon) denir.
İzotop Atomlar: Atom numaraları aynı kütle numaraları farklı ya da proton sayıları aynı nötron sayıları farklı olan atomlara bir birinin izotopu atomlar denir. İzotop atomların kimyasal özellikleri aynı olduğu halde fiziksel özellikleri farklıdır.
Allotrop Atomlar : Aynı elementin uzayda farklı şekilde dizilerek farklı geometrik şeklindeki kristallerine allotrop denir. Örneğin grafitle elmas, beyaz fosforla kırmızı fosfor, rombik kükürtle monoklinik kükürt, ozon ile oksijen birbirinin allotropudur. Allotropların fiziksel özellikleri farklı olduğu halde kimyasal özellikleri aynıdır.
İzoton : Nötron sayıları eşit olan atomlara birbirinin izotonu denir.
İzobar: Kütle numaraları aynı atom numaraları farklı olan atomlara izobar atomlar denir.
İzoelektronik: Elektron sayıları bir birine eşit olan atomlardır.

ATOM TEORİLERİ, ATOM MODELLERİ, DALTON, THOMSON, RUTHERFORD, BOHR ATOM MODELİ (FEN VE TEKNOLOJİ DERSİ KONU ANLATIM)

DALTON ATOM TEORİSİ

Kimyasal birleşmenin yukarıdaki iki yasasından yararlanan John Dalton 1803 – 1808 tarihleri arasında bir atom kuramı geliştirdi.Dalton Kütlenin Korunumu Yasası ve Sabit Oranlar Yasasından yola çıkarak maddeyi oluşturan ve onun bütün özelliklerini gösteren çok küçük parçacıkların olduğu yorumunu yaparak Katlı Oranlar Kanunu’nu ortaya atmıştır:

Katlı Oranlar Kanunu, iki element birden fazla bileşik oluşturuyorsa, birinin belli bir miktarına karşılık, diğerinin değişken miktarları arasında küçük ve tam sayılarla ifade edilen bir oran vardır, şeklinde tanımlanabilir.

Katlı Oranlar Kanunu, kimyasal elementlerin atom adı verilen parçalanamaz parçacıklardan oluştuğunu ve her elementin atomlarının kütlesinin aynı olduğunu gösterir.

Dalton’a göre:

1. Bir elementin bütün atomları şekil, büyüklük ve kütle yönüyle aynıdır.

2. Atomlar içi dolu küreciklerdir.

3. Bilinen en küçük parçacık atomdur.

4. Atomlar parçalanamaz, yeniden oluşturulamaz.

5. Atomlar belirli oranlarda birleşerek molekülleri meydana getirir. Elementin bütün atomları aynı olduğu gibi bir bileşiğin de bütün atomları aynıdır.

Dalton teorisinde pek çok yanlışlık ve eksiklik olmasına rağmen çok önemlidir.Kendisinden sonra gelen bilim adamlarına bir kapı aralamış, fikir ortaya atarak tartışılmasını sağlamıştır. Böylece daha doğruya ulaşma imkanı sağlamıştır.

 

Dalton Atom Teorisindeki Eksiklik ve Hatalar :

1. Bir elementin bütün atomları aynı değildir. O dönemde nötron tanecikleri tespit edilemediği için izotop atomların farkına varılamadı. Bir elemente ait bütün atomların proton ve elektron sayısı aynı olmak zorundadır. Nötron sayısı farklı olsa da aynı elemente aittir, fakat farklı atomdur.

2. Atomların içi dolu değildir. Aksine boşluklu yapıya sahiptir.

3. Bilinen en küçük parçacık atom değildir. Günümüzde atom çekirdeğini oluşturan 70 çeşit parçacığın var olduğu ve bunların bilinen 50 hareketinin olduğu ifade edilmektedir.

4. Bir elementin bütün atomları aynı olmadığı gibi bir bileşiğin bütün molekülleri de aynı değildir.

 

THOMSON ATOM MODELİ

Havası alınmış tüplerin iki ucuna yerleştirilen elektrotlara (katot ve anot) yüksek gerilim uygulandığında katottan anoda doğru ışınların yayıldığını ve bu ışınların manyetik alanda da pozitif kutbun etkisiyle sapmaya uğradığını tespit etmiştir. Katot ışınları adı verilen bu ışınlar negatif elektrikle yüklüydü. Thomson, bu ışınların sapmalarından yararlanarak yük/kütle oranlarını hesapladı. Bu oran, iyonların ölçülen yük/kütle oranlarına göre çok büyüktü. Bu sonuca göre katot ışını birimleri negatif yüklü, çok küçük kütleli atom içi parçacıklardı. Atomda negatif (-) yüklü parçacıklar olduğuna göre pozitif (+) yüklü parçacıklarda, yani protonlarda olmalıydı.

 

Bu tespitlerden sonra Thomson atomda (+) ve (-) yüklü parçacıkların var olduğunu ve bunların atomda rasgele dağıldığını ifade etmiştir.Rasgele dağılmayı da üzümlü kek örneğiyle izah etmiştir.

 

 

Thomson atom teorisine göre:1.Atom protonlardan oluşmuş küre şeklindedir.Protonlar (+1) birim yüke,elektronlar ise (-1) birim yüke sahiptir.

2.Elektronlar atomun içinde homojen olarak dağılmıştır.

3.Nötr atomda proton sayısı kadar elektron bulunmaktadır.

4. Elektronların kütlesi protonların kütlesinden çok küçüktür. Bu nedenle ihmal edilebilir.

5. Protonlar ve elektronlar atomda rasgele dağılmıştır.

 

RUTHERFORD ATOM TEORİSİ

Rutherford çok ince (10-6 cm) altın levhaya alfa (α) tanecikleri (Helyum çekirdeği) göndermiştir. Bu taneciklerin çok az bir kısmı aynen yansırken bazıları belli açılarla yansımış fakat büyük bir bölümü aynen geçmiştir.

Yapılan deney sonucuna göre :

1. Atomdaki pozitif(+) yükler çekirdek denen çok küçük bir bölgededir.

2. Alfa (α) taneciklerinin sapmasına yol açan yoğun kesim çekirdekte toplanmıştır.

3. Çekirdekteki yük miktarı, bir elementin bütün atomları için aynı, farklı atomları için farklıdır.

4. Elektronlar çekirdekten oldukça uzakta yer alırlar. Elektronların bulunduğu hacim, çekirdeğin bulunduğu hacimden çok büyüktür. Atomun büyük bir kısmı boşluklu yapıya sahiptir.

 

BOHR ATOM MODELİ


Bohr yaptığı çalışmalarda Rutherford atom modeline göre,elektronların çekirdek etrafında dönmeleri ile enerji yaymaları sonucunda enerjilerinin azalacağını ve çekirdek üzerine düşeceklerini hesapladı, fakat böyle bir elektron düşmesi gerçekleşmediği için Rutherford atom teorisinin bazı yanlışlıklarının olması gerektiğini fark etti ve bu teoriye bazı eklemeler yaptığı yeni bir atom modeli ortaya attı.Rutherford, elektronların çekirdekten oldukça uzakta yer aldığını ifade etmişti. Bohr da elektronların ne kadar uzakta yer aldıklarını, çekirdek etrafındaki hareketlerini ve enerjilerini incelemiştir.Araştırmaları 1H, 2He ve 3Li+ gibi küçük atom ve iyonlar üzerinde olmuştur.Elde ettiği sonuçlar küçük atomlar için doğru iken büyük atomlar için hatalı olmuştur.

 

 

Bohr Atom Teorisine Göre:

1. Elektronlar çekirdek çevresinde rasgele dairesel bir yörüngede değil, çekirdekten oldukça uzakta sabit bir enerjiye sahip dairesel yörüngelerde hareket ederler.

2. Elektronlar çekirdek etrafında sabit enerjili dairesel yörüngelerde (orbitallerde) hareket ederler. Bu yörüngelere Enerji Seviyesi adı verilir.

3. Bohr atom kuramına göre, hidrojen atomunun 1 elektronu en düşük enerji düzeyi olan n=1 de bulunur. Buna Temel hâl denir. Elektron temel hâlden uzaklaştırılırken n=2, n=3, n=4 hâllerinden birine getirilirse uyarılmış olur. Uyarılmış hâlde elektronun enerjisi daha fazla olur.Daha az enerjili (uyarılmış) duruma göre kararsızdır. Elektrona verilen enerji kaldırıldığında düşük enerjili uyarılmamış (kararlı duruma) hâle geçer. Bu sırada iki enerji seviyesi farkı kadar ışın yayınlar. Elektronlar yüksek enerji düzeyinden düşük enerji düzeyine geçerken enerji yayarlar. Düşük enerji düzeyinden yüksek enerji düzeyine geçerken de enerji alırlar.

NOT: Bir atomun elektronları dışardan enerji alarak yüksek enerji düzeyine yükselirse bu atoma “uyarılmış atom” denir. Bu olayauyarılma denir. Uyarılmış atom yüksek enerji düzeyinden düşük enerji düzeyine geçtiğinde iki enerji düzeyi arasındaki enerji farkına eşit bir ışık (foton) yayınlar.Bu yayınlanan ışınlar her element için karakteristik özellik gösterir.Yayınlanan ışının şiddetine göre cisimlerin bazılarını mikroskop bazılarını ise gözümüzle gözlemleyebiliriz.

Gözümüz yayınlanan bu ışınların sadece dalga boyu(λ ) 7.10−5 cmolan kırmızı ışık ile 4,5.10−5 cm olan mor ışık arasındaki kısmı görür.Daha kısa dalga boylu ışımaları duyu organlarımızla algılayamayız.

4. Çekirdekten uzaklaştıkça elektronun enerjisi de artar. Elektronlar, bulundukları enerji seviyesinin enerjisine sahiptir. Enerji seviyeleri atom çekirdeğine yakınlığına göre n = 1, 2, 3, 4, 5, 6 gibi tamsayılarla veya K, L, M, N, O, P, Q gibi harflerle ifade edilirler.

 

Yörünge sayısı (n) olmak üzere yörüngenin sahip olduğu enerji; -18

En = -2,18.10 J bağıntısı ile bulunur. n2

MODERN ATOM MODELİ
Modern atom modeli, dalga mekaniğindeki gelişmelerin elektronun hareketine uygulanmasına dayanmaktadır. 1920′li yıllarda Werner Heisenberg, atomlardan küçük taneciklerin davranışlarını belirlemek için ışığın etkisini inceledi ve modern atom modeli nin temlerini attı.
1. Elektronlar çekirdek çevresinde belirli enerji düzeylerinde bulunur. Her enerji düzeyi “n” ile belirtilir. Bu enerji düzeylerine baş kuant sayısı denir. Baş kuant sayısı orbitallerin çekirdekten ortalama uzaklığını ya da enerjisini belirler. Çekirdekten uzaklaştıkça enerji artar. Çünkü protonların elektronları çekim gücü azalır, buna bağlı olarak da elektronların hareketi ve enerjisi artar.
2. Elektronlar hem kendi çevrelerinde hem de çekirdek çevresinde döner. Elektronun kendi ekseni etrafında dönme hareketine spin hareketi, çekirdek çevresindeki dönme hareketine de orbital hareketi denir. Çekirdek çevresinde dönmeleri sırasında elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu geometrik bölgelere orbital denir.
Dört çeşit orbital vardır.
s orbitali: Küresel bir şekle sahiptir. Birinci enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde bir tane s orbitali bulunur. En çok iki elektron alır.
p orbitali: İkinci enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde vardır. p orbitalleri, px , py ve pz olmak üzere üç çeşittir. Aynı enerji düzeyinde bulunan üç orbitalin de enerjileri birbirine eşittir.en çok altı elektron alır.
d orbitali: Üçüncü enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde vardır. Beş çeşit d orbitali vardır. Aynı enerji düzeyindeki beş orbitalin enerjileri birbirine eşittir. En çok on elektron alır.
f orbitali: Dördüncü enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde enerjileri birbirine eşit yedi tane f orbitali vardır. En çok on dört elektron alır.
Atom Videolu anlatım:


Arama sonuçları: atom modeli,  thomson atom modeli,  thomson atom modeli özellikleri,  atom modelleri ve özellikleri,  6 sinif atom nedir,  atom nedir 6 sınıf,  thomson atom modelinin özellikleri,  thomson atom modelleri, 
Share.

About Author

2000'li yılların başlarında başlayan bilgisayar merakım, beni bugün burada sizlerle buluşturuyor...Hukuk eğitimimin yanında bilişim ve teknoloji dünyasında kendi çapımda hobi olarak uğraşmaktayım.. :))

2 Yorum

Leave A Reply