atom modelleri - WordPress.com


 Evrenin oluşumu ile ilgili öne sürülen ve günümüzde en çok
kabul gören teori Büyük Patlama Teorisi’dir.
 Bu teoriye göre evren, yaklaşık 13,7 milyar yıl önce uzayda
hayal edemeyeceğimiz kadar küçük bir alana hapsedilmiş olan
madde ve enerjinin hızla genişlemesi ile (büyük patlama)
oluşmuştur.

 Büyük patlamadan yaklaşık 300 000 yıl sonra evren
genişleyerek yeterince soğuyunca ilk olarak hidrojen daha
sonra helyum ve yok denecek kadar az miktarda lityum
elementi oluşmuştur.
 Atom numarası 26 ya kadar olan elementler yıldızlarda, daha
ağır olan elementler ise ömrünü tamamlayan yıldızların
patlamaları sırasında meydana gelmiştir.

 Bilim insanları yüzyıllardır evreni ve oluşumunu anlamak için
düşünsel bir maceraya girdi.
 Maddenin yapı taşı olan atomu anlamaya çalışmaları bu
maceranın en heyecanlı bölümüdür.
 Atomu anlamak için yaklaşık 2500 yıl önce Democritos
ile başlayan bu macera, günümüzde CERN (Avrupa Nükleer
Araştırma Merkezi) gibi bilim merkezlerinde devam
etmektedir. Belki de atomu anlamak evreni anlamaktır...
ATOM MODELLERİ

 Atomu daha iyi anlamak için bilim insanları araştırmalar
yapmış, bunun sonucunda çeşitli atom modelleri
geliştirmişlerdir.
 Deneysel gözlemlere dayanarak olayları, nesneleri, olguları
akılcı bir biçimde açıklayan şekillere model denir.

 Model yetersiz kaldığında geçerliğini yitirebilir.
 Bu durumda yeni gözlem ve deneyler yapılarak elde edilen
bulgular genişletilir ve yeni modeller ortaya atılır.
 Atom hakkında ilk bilimsel model John Dalton tarafından
ortaya atılmıştır.
DALTON ATOM MODELİ

 Democritus’un bir elementin en
küçük birimine ‘‘bölünemeyen’’
anlamında atomos adını verdiğini
daha sonraki yıllarda Lavoisier’in
Kütlenin Korunumu Yasasını
bulduğunu biliyorsunuz.
 Proust’un sabit oranlar, Dalton’ın
Katlı Oranlar Yasasını bulması
bilimsel anlamdaki ilk atom modeli
olan Dalton atom modelinin temelini
oluşturur.

Bilardo topuna benzetilen Dalton atom modelinin varsayımlarını
maddeler hâlinde inceleyelim:
 Madde, atom denilen küçük taneciklerden oluşmuştur.
 Atomlar kimyasal tepkimelerde parçalanamaz, bölünemez,
yoktan var edilemez, varken yok edilemez ve başka bir atoma
dönüşemez.
 Kimyasal tepkimelerde atom türü ve sayısı korunur.

 Atomlar çok yoğun, içi dolu kürelerdir.
 Bir elementin bütün atomları büyüklük, şekil ve kütle
bakımından özdeştir.
 Farklı element atomları birbirinden farklıdır.
 Farklı element atomlarının belirli oranda birleşmesinden
bileşikler oluşur.
 Ancak zaman içinde Dalton atom modelinin yanlışları olduğu
anlaşılmıştır.
 Bu yanlışları aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz.

Günümüzden Dalton Atom Modeline Bakış
 Atomun içinde daha küçük tanecikler (atom altı tanecikler)
vardır.
 Radyoaktif tepkimeler sonucunda atom parçalanabilir.
 Atomun büyük kısmı boşluktur.
 Bir elementin bütün atomları aynı değildir, aynı elementin
farklı kütleli olan atomları vardır (izotop atomlar).
THOMSON ATOM
MODELİ

 Joseph John Thomson katot
ışınları ile yaptığı deneylerde
negatif (-) yüklü taneciklerin
(elektronların) varlığını
kanıtlamıştır.
 Elektronun varlığının
kanıtlanmasından sonra Thomson,
Dalton atom modelini de göz
önünde bulundurarak yeni bir
atom modeli ortaya atmıştır.

Üzümlü keke benzetilen Thomson atom modelinin varsayımları
aşağıdaki şekildedir:
 Atomlar çapları yaklaşık 10-8 cm olan kürelerdir.
 Elektron adı verilen negatif (-) yüklü tanecikler, pozitif yüklü
atomun içinde homojen olarak dağılmıştır.
 Atomdaki negatif (-) yük sayısı, pozitif (+) yük sayısına eşit
olup atomlar yük bakımından nötrdür.
 Elektronların kütlesi atomun kütlesi yanında ihmal edilebilecek
kadar küçük olduğu için atomun kütlesini pozitif yükler
oluşturur.

Günümüzden Thomson Atom Modeline Bakış
 Atomdaki pozitif (+) ve negatif (-) yükler atomda homojen
olarak dağılmaz.
 Atomdaki pozitif (+) yükler çok küçük hacme sıkışmışken
negatif (-) yükler çok büyük hacim kaplar.
 Atomda bulunan pozitif tanecikler atom kütlesinin yaklaşık
yarısını oluşturur.

RUTHERFORD ATOM
MODELİ

 Rutherford, Thomson atom
modelinin doğruluğunu
kanıtlamak için alfa saçılması
deneyini yapmıştır.
 Bu deneyde radyoaktif bir
elementten elde ettiği pozitif
yüklü (+) alfa taneciklerinin
ince altın levhada
saçılmalarını gözlemlemiştir.

 Gözlem sonucuna göre pozitif yüklü taneciklerin büyük bir
kısmının levhadan hiç sapmadan geçmesi atomun büyük
kısmının boşluk olduğunu gösterir. Alfa taneciklerinin az bir
kısmının saparak geçmesi, çok az kısmının ise levhaya çarparak
geri dönmesi pozitif yüklü taneciklerin atomun merkezinde
çok küçük bir hacimde toplandığının kanıtıdır. Rutherford,
deney sonuçlarını değerlendirerek gezegen modeli olarak da
bilinen yeni bir atom modeli geliştirmiştir.

Rutherford atom modeline göre:
 Bir atomda pozitif yükün tümü, çekirdek denilen küçük
bölgede toplanmıştır.
 Çekirdek çapı yaklaşık 10-12 - 10-13 cm, atom çapı ise 10-8 cm
olduğundan atom hacminin büyük bir kısmı boşluktur.
 Elektronlar bu boşlukta bulunur ve çekirdek etrafında döner.
 Çekirdekteki (+) yük miktarı bir elementin tüm atomlarında
aynıdır, farklı elementin atomlarında farklıdır.
 Atomdaki elektron sayısı çekirdekteki proton sayısına eşittir.
 Pozitif yüklerin toplam kütlesi, atomun kütlesinin yaklaşık
yarısı kadardır.
 O hâlde çekirdekte kütlesi protonun kütlesine eşit yüksüz
tanecikler bulunur.

 Rutherford atom çekirdeğini güneşe, çekirdeğin etrafındaki
elektronları da gezegenlere benzetmiştir.
 Yüksüz taneciklerin (nöton) varlığını ön görmesi bu modelin
başarısıdır.
 Rutherford’un öngördüğü yüksüz taneciklerin varlığını
ilerleyen yıllarda James Chadwick kanıtlamıştır.

Günümüzden Rutherford Atom Modeline Bakış
 Çekirdek etrafında dönen elektronların neden çekirdek üzerine
düşmediğini açıklayamamıştır.
 Rutherford atom modeli, elektronun davranışını açıklamada
yetersiz kalmıştır.
 Rutherford atom modelindeki eksiklikler yeni bir atom
modelinin ortaya atılmasına neden olmuştur.
BOHR ATOM MODELİ
  Alevin üzerine bir miktar
yemek tuzu döküldüğünde alev
rengi sarıya dönüşür.
 Alev renginin sarıya dönüşmesi
ve havai fişeklerde görülen
renkli ışıkların nedeni farklı
elementlerin ısıtıldıklarında
farklı frekanslarda ışın
yaymasıdır.
 Kalsiyum ve stronsiyum
bileşikleri alevin rengini
kırmızı, bakır bileşikleri yeşil,
potasyum bileşikleri menekşe
rengine dönüştürür.

 Elementlerin alev rengi üzerinde yaptığı değişiklikler (alevin
rengini farklı renklere dönüştürmesi) maddeler için ayırt edici
bir özelliktir.
 Platin tel alev rengi gözlemlenecek çözeltiye daldırılarak aleve
tutulduğunda çözeltideki atomlar alevden ısı alır.

 Bir maddenin ısı enerjisini almasına absorbsiyon (soğurmaemme), aldığı enerjinin bir kısmını ışıma olarak geri yaymasına
emisyon (yayınma) denir.
 Beyaz ışık prizmadan geçirilirse kırmızıdan mora kadar
renkleri içeren gökkuşağında gördüğümüz renk tayflarını
oluşturur.

 Yüksek sıcaklığa kadar ısıtılan maddelerin yaydığı bu ışınlar,
prizmadan geçirilirse değişik açılarla kırılarak farklı renkleri
içeren çizgiler oluşturur.
 Bu çizgilere atomun ışık spektrumu adı verilir.
 Her maddenin ışık spektrumu birbirinden farklıdır ve ışık
spektrumları atomun yapısı hakkında bilgi verir.
 Niels Bohr (Nils Bor) hidrojen atomunun spektrumunu
inceleyerek yeni bir atom modeli ortaya atmıştır.


Yörüngeli model olarak da bilinen Bohr atom modeline göre:
 Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıkta ve belirli enerjiye sahip
yörüngelerde bulunur.
 Bu yörüngelere; enerji düzeyi (seviyesi), katman veya kabuk
denir.
 Enerji düzeyi bir tam sayı ile belirtilir.
 Çekirdeğe en yakın enerji düzeyi 1 olmak üzere n = 1, 2, 3, 4...
sayı veya K, L, M, N... gibi harflerle ifade edilir.
 Çekirdeğe en yakın kabuk minimum, en uzaktaki kabuk
maksimum enerjiye sahiptir.

 Elektron, çekirdeğe en yakın enerji düzeyinde bulunuyorsa buna
atomun temel hâli denir.
 Temel hâlde atom kararlıdır ve ışın yaymaz.
 Elektronun dışarıdan enerji alarak daha yüksek enerji düzeyine
geçmesine atomun uyarılmış hâli denir .
 Atom uyarılmış hâlde kararsızdır.
 Kararlı olmak için düşük enerjili temel hâle geçer.
 Temel hâle geçerken aldığı enerjiyi ışıma olarak geri verir.
 Yayılan ışığın enerjisi, iki enerji düzeyi arasındaki enerji farkına
eşittir.
 Işığın enerjisi,
ΔΕ = Eyüksek– Edüşük
formülüyle hesaplanır.

Günümüzden Bohr Atom Modeline Bakış
 Bohr atom modeli tek elektronlu atomların (1H , 2He+, 3Li+2
gibi) davranışını kolayca açıklarken çok atomlu elektronların
davranışını açıklamada yetersiz kalmıştır.
 Bohr atom modelinde bahsedildiği gibi elektronların yeri tespit
edilemez.
 Ancak elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu
bölgelerden bahsedilebilir.
 Bu bölgelere orbital veya elektron bulutu denir.
