Slayt 1 - files.eba.gov.tr
advertisement
DALTON ATOM MODELİ THOMSON ATOM MODELİ RUTHERFORD ATOM MODELİ BOHR ATOM MODELİ MODERN ATOM MODELİ Leucippus ve öğrencisi Democritus tarafından ortaya atılan “Atomos” maddenin bölünemeyen en küçük parçası fikrinin deneye dayalı bilimsel sonuçlarını veren en önemli eserdir. Leucippus ve Democritus’un MÖ 440’ta felsefi olarak ortaya attıkları atomos fikri, Dalton’a kadar çok az değişikliğe uğramıştır. ”Dünyanın yeni durumu” adlı yazısında Democritus atom için “maddenin temel taşı” demekte ve maddenin cinsi ve özelliklerine göre değişik atom olacağını ileri sürmektedir. Daha da ileri giderek canlıların küçük yuvarlak atomlardan, ruhun ise hava ve ısı atomlarından olduğunu ileri sürmektedir. Bütün bu çalışmalar felsefi olup bir deneye dayanmamaktadır. Fakat maddenin yapısı hakkında yıllarca kalan ve “atom” kelimesini bugünlere taşıyan önemli bir çalışmadır. Dalton Atom Modeli, John Dalton'un 1805 yılında bugünkü atom modelinin ilk temellerini attığı modelidir Dalton'un atom teorisi kimyasal reaksiyonların açıklanmasına, maddenin anlaşılmasına ve atomun temel özelliklerinin ortaya atılmasına oldukça büyük yararlar sağlamıştır. Bu sebeple ilk bilimsel atom teorisi olarak kabul edilir. John Dalton , maddeleri çok küçük yapı taşlarının topluluğu halinde bulunduğu fikrini ileri sürdü Dalton un atom teorisi olarak ortaya konulan temel özellikler şunlardır. - Tüm maddeler atomlardan yapılmıştır. ( maddelerin özelliklerini gösteren birim parçacıklar atom veya atom gruplarıdır ) ( Maddelerin en küçük yapı taşları atomlardır.) - Farklı cins atomlar farklı kütlelerdedir. - Atom katı , sert , içi dolu küre şeklindedir. - Bir elementin bütün atomları birbirinin aynıdır. (Aynı cins elementlerin atomları birbiriyle tamamen aynıdır ) - Atomlar parçalanamaz 1830 lu yıllardaki çalışmalarında atom modelini üzümlü keke benzetmiştir. Thomson a göre atom , dışı tamamen pozitif yüklü bir küredir . Negatif yüklü olan elektronlar ise kek içerisindeki gömülü üzümler gibi bu küre içerisine gömülmüş haldedir. Thomson’ un atom teorisi olarak ortaya konulan temel özellikler şunlardır. - Atomlar yapısında - yüklü elektronlarla + yüklü protonlar vardır. - Bir atomda elektron sayısı proton sayısına eşittir. Yani yüksüzdürler. ( Nötr bir atomda proton sayısı elektron sayısına eşit olduğundan yükler toplamı sıfırdır ) - Atomun kütlesini protonlar oluşturur. (elektronların kütlesi ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Bu nedenle atomun ağırlığını büyük ölçüde protonlar teşkil eder ) - Atomlar içerisinde elektron ve protonlar bulunan sağlam bir küre şeklindedir. Rutherford atom modeli, Ernest Rutherford tarafından 1911 yılında ortaya konan fiziksel model. Arkasına film yerleştirilmiş bir altın tabakaya +2 yüklü alfa tanecikleri gönderilerek ışınların levhaya çarptıktan sonra izledikleri yollar çizilmiştir Rutherford atom modeli Güneş Sistemi'ne benzetilmektedir. Güneş, içi Gönderilen ışınların büyük bir bölümü (20 bin alfa taneciğinden bir tanesi sapmıştır.) levhadan doğrudan geçmiştir.Proton dolu bir çekirdeğe ve etrafında dönen gezegenler de elektronlara benzetilmiştir. Öyleyse, atomda büyük boşluklar vardır. Işınların küçük bir kısmının kırıldığı ve çok küçük bir kısmının yansıdığı görülmüştür: Öyleyse, atomda + (pozitif) yükler çekirdek adı verilen küçük bir hacimde toplanmıştır. Atomda pozitif yük, kütle merkezinde çekirdek diye adlandırılan çok küçük bir hacimde toplanmıştır. Atomda pozitif yüklü tanecikler kadar elektron, çekirdeğin etrafında bulunur ve atom hacminin büyük bir bölümünü elektronlar kaplar. Rutherford atom modeli ile Modern Atom Teorisi ve Bohr atom modelinin temelleri atılmıştır. Futbol sahası, atomun tamamı olsa atomun çekirdeği santradaki pinpon topu kadar hacim kaplar. Rutherford Atom Modeli ile proton ve elektronun homojen dağıldığı ilkesi çürütülmüştür. Rutherford , atomun kütlesini yaklaşık olarak çekirdeğin kütlesine eşit olduğunu ve elektronlarında çekirdek etrafındaki yörüngelerde döndüğünü ileri sürmüştür. Buna göre Rutherford atomu güneş sistemine benzetmiş oluyordu. Rutherford , atom modelini ortaya koyduğunda nötronların varlığı daha bilinmiyordu. Rutherford’ un atom teorisi olarak ortaya konulan temel özellikler şunlardır. - Atomların kütlesini meydana getiren tanecikler merkezinde çok küçük bir hacme toplanmıştır. - Merkezin çevresinde daha büyük bir hacimde elektronlar bulunur. NİELS BOHR : Danimarkalı bilim adamı Niels Hendrik Bohr 1913 yılında kendinden önceki Rutherford Atom Modeli atom modellerinden yararlanarak yeni bir atom modeli fikrini öne sürdü. Bohr atom modeli öncesi diğer atom modellerinde, atomun çekirdeğinde, (+) yüklü proton ve yüksüz nötronların bulunduğu, çekirdeğin etrafında dairesel yörüngelerde elektronların dolaştığı ifade edildi. Bu elektronların çekirdek etrafında nasıl bir yörüngede dolaştığı ve hızları ile ilgili bir netice ortaya konmadı. Bohr ise atom teorisinde elektronların hareketini bu noktadan inceledi. 1.Bir atomdaki elektronlar çekirdekten belli uzaklıktaki yörüngelerde hareket eder 2. Her hangi bir kararlı enerji seviyesinde elektron dairesel bir yörüngede hareket eder. Bu yörüngelere enerji düzeyleri veya kabukları denir. 3. Elektron kararlı hâllerden birinde bulunurken atom ışık (radyasyon) yayınlamaz. Ancak, yüksek enerji düzeyinden daha düşük enerji düzeyine geçtiğinde ışık yayınlar. 4. Elektron hareketinin mümkün olduğu kararlı seviyeler, K, L, M, N, O gibi harflerle veya en düşük enerji düzeyi 1 olmak üzere, her enerji düzeyi + bir tam sayı ile belirlenir ve genel olarak "n" İle gösterilir, (n: 1,2,3 ...¥) - Güneş sistemine benzer bir yapıdadırlar. Bu günkü bilgilerimize göre Bohr kuramının elektronların dairesel yörüngelerde hareket ettikleri ifadesi yanlıştır. Bohr atom modeli , hidrojen atomunun davranışını çok iyi açıkladığından ve basit olduğundan önce büyük ilgi gördü ancak bu model çok elektronlu atomların davranışlarını açıklayamadığından yaklaşık 12 yıl kadar geçerli kaldı, daha sonra yerini modern atom teorisine bıraktı. ELEKTRON BULUTU MODELİ Gerçeğe en yakın atom modelidir. - Merkezde atom çekirdeği vardır. - Tek tek elektronlar ışık veren bir lambanın çevresinde dönen sinekler gibi bir bulut oluştururlar. - Elektron bulutu bir küre oluşturur. Modern atom modeli, atom yapısı ve davranışlarını diğer atom modellerine göre, daha iyi açıklamaktadır. Bu model, atom çekirdeği etrafındaki elektronların bulunma olasılığını kuvantum sayılan ve orbitaller ile açıklar, kuvantum sayıları, bir atomdaki elektronların enerji düzeylerini belirten tam sayılardır. Orbitaller ise elektronun çekirdek etrafında bulunabilecekleri bölgelerdir. Modern atom modeli, dalga mekaniğindeki gelişmelerin elektronun hareketine uygulanmasına dayanmaktadır. Bu modelin öncüleri Lois de Broglie , Heisenberg ve Schrödinger gibi bilim adamlarıdır. 1924 yılında Louis de Broglie, ışık ve maddenin yapısını dikkate alarak, küçük tanecikler bazen dalgaya benzer özellikler gösterebilirler, şeklindeki hipotezini ortaya attı. 1927 yılında de Broglie'nin hipotezi elektron demetlerinin bir kristal tarafından, X-ışınlarına benzer biçimde saptırılması ve dağıtılması deneyi İle ispatlandı. 1920'li yıllarda Werner Heisenberg, atomlardan küçük taneciklerin davranışlarını belirlemek için ışığın etkisini inceledi. Bunun sonucunda Heisenberg belirsizlik ilkesi olarak anılan şu neticeyi çıkardı. "Bir taneciğin nerede olduğu kesin olarak biliniyorsa, aynı anda taneciğin nereden geldiği veya nereye gittiğini kesin olarak bilemeyiz. Benzer şekilde, taneciğin nasıl hareket ettiğini biliyorsak onun yerini kesin olarak bilemeyiz." Buna göre, elektronun herhangi bir andaki yeri ve hızı aynı zamanda kesin olarak bilinemez. Bir taneciğin yerini ve hızını ölçebilmek için, o taneciği görmek gerekir. Taneciğin görünmesi de taneciğe ışık dalgası göndermek ile olur. Elektron gibi küçük tanecikleri tespit etmek için düşürülen uygun dalga boyundaki ışık, elektronun yerini ve hızını değiştirir. Bu yüzden, aynı anda elektronun yeri ve hızı ölçülemez. Bu nedenle de elektronların çekirdek etrafında belirli dairesel yörüngeler izledikleri söylenemez. Yörünge yerine elektronun (ya da elektronların) çekirdek etrafında bulunma olasılığından söz etmek gerekir.
