ATOM VE PERİYODİK TABLO ESRA KAN 110608027 KİMYA ÖĞRETMENLİĞİ

ATOM Maddenin en küçük yapıtaşıdır. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Atomda bulunan yükler; negatif yükler ve pozitif yüklerdir.

Atomu oluşturan parçacıklar: Cisimden cisme elektrik yüklerini taşıyan negatif yüklü elektron, Elektronların yükünü dengeleyen aynı sayıda ama pozitif yüklü olan proton, Elektrik yükü taşımayan nötr parcacık nötron.

Atom iki kısımdan oluşur ; 1) Çekirdek (merkez) 2) Katmanlar (yörünge; enerji düzeyi)

Çekirdek, hacim olarak küçük olmasına karşın, atomun tüm kütlesini oluşturur. Çekirdekte proton ve nötronlar bulunur. Elektronlar ise çekirdek çevresindeki katmanlarda bulunur.

Tanecik adı Sembol Elektrik yükü   Kütle (kg) Proton P+ + 1,6725.10-27 Elektron e- - 9,107.10-31 Nötron n0 0  1,6748.10-27

Elektronların çekirdek etrafında dönme hızı, 2,18.108 cm/sn`dir. Elementlerin Çekirdekte bulunan protonlar, atomun ( o elementin) tüm kimyasal ve fiziksel özelliklerini belirler.

Proton sayısı atomlar (elementler) için ayırt edici özelliktir Proton sayısı atomlar (elementler) için ayırt edici özelliktir. Yani proton sayısının farklı olması elementin diğerinden farklı olduğu anlamına gelir. Elektronların bulunma olasılığının olduğu bölgelere elektron bulutu denir.

PERİYODİK TABLO Elementlerin atom numaralarına göre belirli bir kurala uyarak sıralanması ile periyodik cetvel oluşur. Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot, düşey sıralara grup denir. Periyodik cetvelde 7 tane periyot, 8 tane A grubu, 8 tane B grubu vardır. 8B grubu 3 tanedir.

Her periyot kendine ait olan s orbitali ile başlar p orbitali ile biter. Diğer bir ifade ile 1A grubu ile başlayıp 8A grubu ile sona erer.

A grubu elementleri s ve p blokunda,B grubu elementleri d ve f blokunda bulunurlar. B grubu elementlerine geçiş elementleri denir. Bunların tamamı metaldir.

Periyodik cetvelde A grubu elementlerinin özel isimleri vardır.

1 A GRUBU ÖZELLİKLERİ 1.Alkali metaller değerlik tabakalarında tek elektronu kolayca kaybederek +1 yüklü iyonlar oluştururlar; bu nedenle kuvvetli indirgendirler. 2.Birkaç istisna dışında bileşikleri iyoniktir. 3.Metalik özellikleri gereği parlaktırlar; fakat diğer metallerin aksine,bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktırlar.

4.Aleve tutulduklarında çeşitli renkler oluştururlar; Li, Na ve K tuzu çözeltisine batırılmış bir platin tel, alevi sırasıyla kırmızı, sarı ve menekşe renge boyar. 5.Isı ve elektriği çok iyi iletirler. 6.Bulundukları periyotta iyonlaşma enerjileri en küçük, atom ve iyon çapları ise en büyük olan elementlerdir.

Alkali metaller su ile reaksiyona girip, hidrojen gazı verirler. Alkali metallerin su ile etkileşimi oldukça şiddetlidir.Reaksiyonun şiddeti yukarıdan aşağı inildikçe artar.

2 A GRUBU ELEMENTLERİ 2A grubu elementleri; Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra şeklindedir.  Toprak alkali metallerin erime ve kaynama noktaları yüksek olup, grupta aşağıya doğru inildikçe erime ve kaynama noktaları genellikle azalır. 

Toprak alkali metaller bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır  Toprak alkali metaller bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. İlk kesildiklerinde yüzeyleri gümüş parlaklığındadır. Hızlı oksitlendiklerinden zamanla metalik renklerini kaybederler. Berilyum yerkabuğunda çok nadir bulunur.  Berilyum özellikle bilgisayar parçaları ve uzay teknolojisinde kullanılır. 

Özellikle Magnezyum alaşımların yapısında kullanılır Özellikle Magnezyum alaşımların yapısında kullanılır. Kalsiyum dünyada en bol bulunan 5. Elementtir. Yoğunlukları ve erime noktaları 1 A grubu elementlerine göre yüksek, diğer metallere göre genelde düşüktür. Atom çapları aynı periyottaki 1A grubu elementlerine göre daha küçüktür. Elektrik akımını ve ısıyı iletirler.

3 A GRUBU METALLERİ 1. 3A grubu elementleri; B,Al,Ga,In,Tl şeklindedir.  2.Toprak metallerin erime ve kaynama noktaları yüksek olup, grupta aşağıya doğru inildikçe erime ve kaynama noktaları genellikle artar.  3. Toprak metallerinin, en önemlileri B ve Al dur.  4. Değerlik elektron sayıları 3 olduğu için, +3 yükseltgenme basamağına sahiptir.  5. Bor , tabiatta boraks ve borik asitler şeklinde bulunurlar.  6. Bor, füze yakıtı olarak ve ısıya dayanıklı cam yapımında kullanırlar.  7. Alüminyum, yer kabuğunda en bol bulunan maddedir.  8.Alüminyum, sanayide aklımıza gelen her yerde kullanma alanına sahiptir.

GEÇİŞ METALLERİ Elektron dizilişleri d orbitali ile biter. Tamamı metaldir. 4.periyottan itibaren başlar. Civa hariç oda şartlarında hepsi katıdır. Farklı bileşiklerinde farklı değerlikler alabilirler. Isı ve elektriği iyi iletirler. Au , Ag, ve Cu en iyi iletkenlerdir.  

4A GRUBU ELEMENTLERİ  4A grubu elementleri; C, Si, Ge, Sn, Pb şeklindedir. 2. 4A grubu elementlerinin değerlik elektron sayısı 4 olduğundan, yükseltgenme basamağı +4 tür.  3. Silisyum yarı metaller grubunda incelenir.  4. Doğada ikinci bol bulunan elementtir.  5. Karbon elementi, en önemli grup elementidir.  6. Karbon elementi, organik kimyanın temelini oluşturur.  7. Karbon elementi, doğada elmas ve grafit izotopları şeklinde bulunurlar.

5 A GRUBU ELEMENTLERİ 1. 5A grubu elementleri; N, P, As, Sb, Bi şeklindedir.  2. 5A grubu elementlerinin değerlik elektron sayıları 5 tir. Dolayısıyla son yörüngesindeki elektron sayılarını 8’e tamamlamak için en kısa yol 3 elektron almaktır. Bu sebeple metallerle tepkimelerindeki -3 yükseltgenme basamağına sahiptir. Ancak Ametallerle tepkimelerinde -3 ten +5 e kadar değişik yükseltgenme basamaklarına sahip olabilirler.  3. En önemli üyesi N ve P dur.

4. Havanın % 78 ini azot gazı oluşturmaktadır. 5   4. Havanın % 78 ini azot gazı oluşturmaktadır.  5. Azot canlıların yaşamında önemli bir elementtir.  6. Fosfor elementinin, beyaz,siyah ve kırmızı olmak üzere 3 allotropu vardır. 7. Gübre, detarjan ve patlayıcı maddelerin yapımında kullanılan önemli bir maddedir. 

6A GRUBU ELEMENTLERİ 1.6A grubu elementleri; O, S, Se, Te, Po şeklindedir.  2. 6A grubu elementlerinin değerlik elektron sayıları 6 tir. Dolayısıyla son yörüngesindeki elektron sayılarını 8’e tamamlamak için en kısa yol 2 elektron almaktır. Bu sebeple metallerle tepkimelerindeki -2 yükseltgenme basamağına sahiptir. Ancak Ametallerle tepkimelerinde -2 den +6 ye kadar değişik yükseltgenme basamaklarına sahip olabilirler. 3. En önemli üyesi O ve S tür.  4. Havanın % 21 ini Oksijen gazı oluşturmaktadır.  5. Oksijen, canlıların yaşamında önemli bir elementtir. 6. Kükürt elementi, sanayide ağartıcı olarak kullanılır. Ayrıca gübre, boyaların, patlayıcıların, sülfirik asitin eldesinde kullanılır.

7 A GRUBU ELEMENTLERİ En aktif ametallerdir. Değerlik elektron sayıları ''7''dir. Doğada iki atomlu moleküller halinde bulunurlar. Erime ve kaynama noktaları düşüktür. Grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe erime ve kaynama noktası artar.

Oda koşullarında Flor (F2) ve Klor (Cl2)gaz, Brom (Br2)sıvı, İyot (I2)katı halde bulunur. Flor (F2) bütün bileşiklerinde ''-1''değerlik alır.Klor (Cl2), Brom (Br) ve İyot (I2) bileşiklerinde ''-1'' ile ''+7'' değerlik alır. Hidrojenle oluşturdukları bileşikler asit özelliği gösterir(HCl, HBr, HF,Hl).

Periyodik tablo da metal , ametal ve soygazlar bulunmaktadır. Periyodik cetvelde aynı grupta bulunan elementlerin değerlik elektron sayıları aynı olduğundan benzer kimyasal özellik gösterirler. Periyodik tablo da metal , ametal ve soygazlar bulunmaktadır.

Metallerin Özellikleri Grup numarası 1A,2A, 3A, ve B gruplarında bulunan elementler metaldir. Kendilerini soygaza benzetmek için son yörüngelerindeki elektoronları vererek (+)değerlik alırlar. 1A(+1), 2A (+2) Kesinlikle (-) değer almazlar.

Kendİ aralarında bileşik oluşturmazlar Kendİ aralarında bileşik oluşturmazlar. Ametallerle bileşik oluştururlar. İndirgen özellik gösterirler. Tel ve Levha haline gelebilirler. Elektirik akımını iletirler Tabiatta genellikle katı halde bulunurlar .

AMETALLERİN ÖZELLİKLERİ Grup numarası 5A ,6A,7A, olanlar ametaldir. Soygaza benzeme yani son yörüngelerindeki elektronları 8′e tamamlamak için elektron alarak(-) değerlik alılar. 5A(-3),6A,(-2)7A(-1) değerlik alır. Fakat(+) değerlik alabilirler.

Kendi aralarında ve metallerle bileşik oluştururlar. Yükseltgen özellik gösterirler. Tel ve levha haline gelmezler. Elektrik akımını iletmezler. Tabiatta genelde gaz ve çift atomlu moleküller halinde bulunurlar. (F2,N2,02…)

SOYGAZLAR Grup Numarası 8A olanlar soygazdır. Kararlıdırlar,elektron alış-verişi yapmazlar. Bileşik yapmazlar Orbitalleri doludur. Tabiatta tek atomlu gaz halinde bulunurlar.

BİLEŞİK OLUŞUMU A. Metal + Ametal B. Ametal + Ametal

Metaller son yörüngelerindeki elektronları vererek (+) değerlik alırlar. Ametaller ise son yörüngedeki elektronları 8′e tamamlamak için elektron alarak (-) değerlikli olurlar. Bileşik formülünü bulabilmek için öncelikle bileşiği oluşturacak elementlerin değerlikleri tespit edilir

Bu değerlikler en küçük katsayılar şeklinde çaprazlanır. En genel ifadesi ile X+m ile Y-n iyonu XnYm bileşiğini oluşturur. Bileşiği oluşturan atomların her ikisi de ametal olduğunda farklı bileşik formülleri oluşabilir.

ATOM ve İYON ÇAPI (HACMİ) Peryot numarası (yörünge sayısı) arttıkça atom hacmi büyür. Grup numarası arttıkça atom hacmi küçülür. Çünkü yörünge sayısı aynı kalmakta fakat çekirdek yükü ve çekirdeğin elektronları çekme gücü artmaktadır. Bir atom ya da iyon elektron aldıkça çapı büyür, elektron verdikçe çapı küçülür.

Örnek ; 6C, 14Si, 3Li atomlarının çaplarını karşılaştırınız? Çözüm Peryot numarası büyük olanın çapı en büyük olduğundan Si çapı en büyüktür. 6C, ile 3Li aynı peryotta olduğundan, grup numarası (proton sayısı) arttığı için Çekirdek çekimi büyük olanın çapı küçük olacağından 3Li çapı 6C nun çapından büyüktür. Sonuç olarak çaplar arasında Si > Li > C ilişkisi vardır.

İYONLAŞMA ENERJİSİ Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için verilmesi gereken enerjiye iyonlaşma enerjisi (1. iyonlaşma enerjisi) denir. 2′inci elektronu koparmak için verilen enerjiye 2. iyonlaşma enerjisi denir. 3′üncü elektronu koparmak için verilen enerjiye 3. iyonlaşma enerjisi denir.

Herhangi bir atom için daima 1. i. E < 2. i. E < 3. i Herhangi bir atom için daima 1.i.E < 2.i.E < 3.i.E … geçerlidir. Yani bir sonraki elektronu koparmak daha fazla enerji gerektirir. Periyot numarası arttıkça iyonlaşma enerjisi azalır. Gruplarda iyonlaşma enerjisi sıralaması, 1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A şeklindedir.

ELEKTRON İLGİSİ Gaz halindeki nötr bir atomun elektron yakalamasıyla açığa çıkan enerjidir. Açıga çıkan enerji ne kadar büyük ise elektron ilgisi o kadar fazladır.X(g) + e– ® X–(g) + Enerji Periyodik cetvelde 7A grubu elementlerinin elektron ilgisi en büyüktür. Metallerin ve soygazların elektron ilgileri yok kabul edilir.

KİMYASAL BAĞLAR İyonik bağ Kovalent bağ

İYONİK BAĞ Metallerle ametaller arasında meydana gelen bağlardır. Metaller elektron vererek (+) yüklü iyon, ametaller elektron alarak (-) yüklü iyon oluştururlar. Bu zıt yüklü iki iyonun birbirlerini coulomb çekim kuvveti ile çekmesinden iyonik bağ oluşur. Örneğin ; NACI

KOVALENT BAĞ Ametallerin (C, N, P, S, O, H, F, CI, Br, I) kendi aralarında elektron ortaklığı ile oluşturdukları bağdır. Örnek olarak hidrojen molekülü arasındaki bağı incelersek; Aynı cins ametal atomları arasında oluşan kovalent bağ apolar, farklı cins ametal atomları arasında oluşan kovalent bağ polardır. H2 molekülündeki H – H bağı apolar, HCl molekülündeki H – Cl bağı polardır.

Hidrojenin atom numarası 1 olduğundan, 1 tane elektronu vardır Hidrojenin atom numarası 1 olduğundan, 1 tane elektronu vardır. Bu elektron 1s orbitalinde bulunmaktadır. ıki hidrojen atomundaki birer elektronun etkileşmesinden H2molekülü oluşur, aradaki bağ kovalent bağdır. Hidrojen molekülü H• •H veya H-H şeklinde gösterilir.