ATOM MODELLERİ HAZIRLAYANLAR : ERDOGAN YILMAZ TACETTİN ŞIHMAN KEMAL ÖZDEMİR BURHAN EMÜL YAHYA KALKAN

ATOM Maddenin yapısı ve bir maddenin daha küçük parçalara bölünüp bölünemeyeceği,bilim adamlarınca merak konusu olmuştur.Bir maddenin art arda bölünmesi,sonunda bölünemeyecek kadar küçük bir taneciğe ulaşılacağı ve maddenin tanecikli yapıya sahip olduğu ileri sürülmüştür.Maddenin bölünmesinin bir sonu olacağı düşünülerek,bu en küçük parçacığa daha fazla bölünemeyen anlamına gelen ATOM adı verilmiştir.

ÖRNEK: Bir alüminyum parçasını daha küçük parçalara böldüğümüzde,her parçasının aynı özelliği taşıdığını görürüz.Parçalardan birini alıp art arda bölmeye devam ettiğimiz düşünülürse,bu bölme işleminin sonsuza kadar sürdürülemeyeceği sonucuna varırız.Alüminyumun özelliklerini taşıyan, daha fazla bölünemeyen en küçük parçacık alüminyum atomudur.

MODEL Atom duyu organlarımızca fark edilemeyecek kadar küçük olduğu için,atomun yapısını kavramak ancak bazı deneysel gözlemlere dayanan akılcı tahminlerle mümkündür.Deneysel gözlemlere dayanan akılcı ve açıklayıcı şekillere MODEL denir.

AÇIKLAMA : Modeller,gerçekleri tam olarak yansıtmayabilir.Seçilen model yetersiz kaldığında modeller geliştirilir veya değiştirilir.

ATOM MODELLERİ (DALTON) Atomun varlığını kanıtlayan delillerden kütlenin korunumu ve sabit oranlar gibi kanunlar Dalton atom modeline temel oluşturur. Dalton atom modeline göre: 1.Madde çok küçük,yoğun,bölünemez atomlardan oluşmuştur. 2.Bir elementin atomları şekil,büyüklük ve kütle bakımından birbirinin aynıdır. 3. Kimyasal olaylarda atomlar parçalanamaz,yok edilemez ve yoktan var edilemez. 4.Bileşiği oluşturan atomlar arasında,tam sayılar ile ifade edilebilen sabit bir oran vardır.

AÇIKLAMA: NO bileşiğinde azot /oksijen =7/8 Dalton,bir bileşikteki atomların sabit oranlarda birleştiği düşüncesinden yaralanıp,ilk olarak katlı oranlar kanununu açıklamıştır.İki element birden fazla bileşik oluşturduğunda,elementlerden birinin sabit miktarı ile birleşen diğer elementin değişen miktarları arasında küçük ve tam sayılarla ifade edilebilen katlı bir oran vardır. NO bileşiğinde azot /oksijen =7/8 NO2 bileşiğinde azot/oksijen =7/16 Dalton’un savunduğu gibi elementler belirli kütle oranlarıyla bileşikleri oluşturur.Fakat Dalton atom modeli,atomun yapısını tam olarak açıklamaya yetmemiştir.

ATOM MODELLERİ 19. yüzyılın sonlarına doğru atomun bölünebileceği,atomu oluşturan daha küçük parçacıkların olabileceği düşüncesi ortaya atılmış ve bu konuyla ilgili tartışmalar başlamıştır.1830 ‘lu yıllarda Faraday’ın elektroliz deneyleri ile maddenin elektriksel yapısı hakkında bilgiler edinilmiş ve bu bilgiler ışığında atomun yapısıyla ilgili çeşitli atom modelleri ortaya konulmuştur. Thomson’un atom modelide bunlardan birisidir.

ATOM MODELLERİ (THOMSON) 1897 yılında Joseph John Thomson katao ışınları ile yaptığı deneylerde,negetif (-) yüklü taneciklerin yani elektronların varlığını saptamıştır.Fakat elektronun yükünü ve kütlesini hesaplayamamış,yalnızca yük/kütle oranını bulmuştur.Thomson ,yaptığı deneyler sonucunda katot ışınlarının büyük bir hızla katottan anota giden negatif (-) yüklü parçacıklar olduğunu göstermiştir.

ATOM MODELLERİ(THOMSON) 1. Atomlar ,yarıçapları yaklaşık 10-8 cm olan pozitif yüklü kürelerdir.Elektronlar bu kürelere homojen olarak dağılmıştır. 2. Atomda pozitif (+)yükü nötürleştirecek sayıda negatif (-) yük bulunur. Thomson ‘ın atom modeli,karpuza veya üzümlü keke benzetilebilir.Karpuzun kırmızı kısmı (+) yük çekirdekler ise (-) yük olarak düşünülebilir.

ATOM MODELLERİ (RUTHERFORD) 1911’de Rutherford, radyoaktif maddelerin yaydığı pozitif yüklü alfa taneciklerinin ince metal levhalardan geçebilme özelliklerini araştırıyordu.İnce altın bir levhaya gönderilen alfa taneciklerinin,bir kısmının küçük açılarla sapacağını ancak büyük kısmının yön değiştirmeden levhadan kolayca geçebileceğini düşünüyordu. Fakat gözlemleri beklediğinden farklı çıktı.Alfa taneciklerinin çok büyük bir kısmı yönlerini değiştirmeden levhayı geçerken,bir kısmı yönlerini değiştirdi.Çok az bir kısmı da,levhaya çarpıp geri döndü.Alfa taneciklerinin geriye dönebilmesi için ya çok büyük bir kütleye ya da pozitif yüklü parçacığa çarpmış olabileceğini düşündü.

ATOM MODELLERİ (RUTHERFORD)

ATOM MODELLERİ (RUTHERFORD) Bu gözlemlere dayanarak Rutherford,Thomson’ın modelinde önerildiği gibi kütle ve pozitif yüklerin atom içinde düzgün bir şekilde dağılmadığını,atomun merkezinde toplandığını belirtmiştir.Alfa taneciklerinin büyük bir kısmının yönlerini değiştirmeden levhayı geçmesi,atomun yapısında büyük boşlukların olduğunu;çok az bir kısmının geri saçılması veya büyük açılar ile sapmaya uğrayarak levhayı geçmesi,pozitif yükün ve kütlenin çok küçük bir hacimde toplandığını gösterir.

ATOM MODELLERİ (RUTHERFORD) Rutherford atom modeline göre; 1.Kütlenin büyük bir kısmı ve pozitif (+) yükler atomun merkezinde toplanmıştır.Bu merkeze atom çekirdeği denir.Artı yüklü taneciklere Rutherford proton adını vermiştir. 2.Çekirdek yarıçapları yaklaşık 10-12 cm,atom yarıçapı ise 10-8 cm olduğundan atom hacminin büyük bir kısmı boşluktur.Elektronlar bu boşluğa dağılmıştır. 3.Çekirdekteki,pozitif (+) yük miktarı bir elementin bütün atomlarında aynı,farklı elementlerin atomlarında farklıdır. 4.Bir atomdaki elektron sayısı çekirdekteki proton sayısına eşittir.

ATOM MODELLERİ (RUTHERFORD) Rutherford modeli,elektronların çekirdeğin çevresinde büyük bir boşluğa dağıldığını kabül eder.Ancak elektronların dağılımını açıklayamaz.Ayrıca rutherford kütlesi protonun kütlesine eşit,fakat yüksüz taneciklerin bulunabileceğini ileri sürmüştür.Daha sonra Chadwick bu taneciği saptayarak nötron adını vermiştir.

ATOM MODELLERİ (BOHR) 1913 YILINDA n.Bohr hidrojen atomunun spektrumunu inceleyerek yeni bir atom modeli önermiştir.Bu modele göre: 1.Elektronlar çekirdeğin çevresinde herhangi bir uzaklıkta bulunamaz.Ancak elektronlar çekirdekten belirli uzaklıklarda ve belirli enerjiye sahip bölgelerde bulunabilir.Elektronların bulunabileceği bu bölgelere enerji düzeyi denir. 2.En düşük enerji düzeyi 1 olmak üzere,her enerji düzeyi bir tam sayı ile belirtilir.enerji düzeyler n=1,2,3,…veya,l,m,n…sembolleri ile gösterilir. 3.Elektronlar kararlı enerji düzeylerinde dairesel yörüngeler izler.Atomun en kararlı ve en düşük enerjili haline temel hal denir.Elektronlar enerji alarak,daha yüksek enerji düzeyine geçerler.Bu duruma uyarılmış hal denir.

ATOM MODELLERİ (BOHR) Atom temel halde iken ışık yaymaz.Ancak elektronlar yüksek enerjili bir durumdan düşük enerjili duruma geçerken ışık yayar.Bu ışığın enerjisi,iki enerji düzeyi arasındaki enerji farkına eşittir.

MODERN ATOM TEORİSİ Bohr atom modeli hidrojen ve hidrojen gibi tek elektronlu iyonların spektrumlarını açıklayabilmesine karşın,çok elektronlu atomların spektrumlarını açıklayamaz. Bu nedenle bilim adamlarının deney ve gözlemlerine tam olarak uyan,hala geçerliliğini koruyan modern atom modeli geliştirilmiştir.

MODERN ATOM TEORİSİ Modern atom teorisinin temel varsayımına göre,elektron gibi çok küçük tanecikler ile ilgili ölçümlerde bir belirsizlik vardır.Çok küçük tanecikler ile ilgili ölçümler,maddeye ışık gönderilerek yapılır.Elektronun yerini belirlemek içinde elektrona ışık göndermek gerekir.Gönderilen ışığın etkisi ile elektronun yeri ve hızı değişebilir.Bu yüzden elektronun yeri ve hızı aynı anda tespit edilemez.Bu durum Heisenberg’in belirsizlik ilkesi olarak bilinir.

MODERN ATOM TEORİSİ AÇIKLAMA: Heisenberg’in belirsizlik ilkesine göre bir elektronun yerini ve hızını aynı anda saptama olanağı yoktur.Bu nedenle Bohr atom modelinde olduğu gibi,elektronların çekirdek etrafında dairesel yörüngeler izlediği söylenemez.Yörünge yerine,elektronların çekirdek etrafında bulunma olasılığının fazla olduğu bölgelerden söz etmek gerekir.

KUANTUM KURAMI Bohr atom modeli ve Heisenberg’in belirsizlik ilkesi,modern atom kuramının geliştirilmesinde bir basamak olmuş,bilim adamlarını yeni yaklaşımlara zorlamıştır.Bu yeni yaklaşım,atomun yapısını ve davranışını en iyi açıklayan kuantum kuramıdır.Modern atom kuramı,atom çekirdeği etrafındaki elektronların bulunma olasılığından söz eder.Elektronların çekirdek etrafında bulunma olasılığının en fazla olduğu bölgelere orbital denir.

BAŞ KUANTUM SAYISI

MODERN ATOM KURAMI

MODERN ATOM KURAMI ELEKTRON DAĞILIMI: 1.Temel halde elektronlar çekirdeğe en yakın olan,en düşük enerjili orbitalden başlanarak sıra ile en yüksek enerjili orbitale doğru doldurulur.(AUFBAU kuralı) 2.Her orbital en fazla 2 elektron alır.Bu iki elektronun kendi eksenleri etrafındaki dönme hareketleri birbirine zıttır.(PAULİ ilkesi) 3.Eş enerjili orbitallere,önce elektronlar birer birer yerleştirilir.Sonra her bir orbitaldeki elektron sayısı ikiye tamamlanır. (HUND kuralı )

MODERN ATOM KURAMI 4.Eş enerjili orbitallerin yarı dolu veya tam dolu olması atoma küresel simetri özelliği kazandırır.Eş enerjili orbitallerin yarı dolu veya tam dolu olması durumunda, elektronlar çekirdek tarafından daha kuvvetli çekildiğinden,çekirdeğe yaklaşır ve atom çapı küçülür.Bu durum atoma kararlılık kazandırır. 5.Atomların elektron dağılımlarında orbitalin sembolünün önüne hangi temel enerji düzeyinde olduğu,sağ üst kısmına ise içerdiği elktron sayısı yazılır.Örneğin,

MODERN ATOM KURAMI ELEKTRON DAĞILIMI: