Maddenin Yapısı Ve Özellikleri Nelerdir, Maddenin Yapısında Neler Bulunmaktadır? |
Madde Hacmi ve kütlesi olan her varlık maddedir. Maddeyi oluşturan en küçük parçaya atom denilmektedir. Maddeler doğada Katı, Sıvı Ve Gaz Halinde bulunmaktadırlar. Maddelerin yapısını ve özelliklerini gelin birlikte inceleyelim.
Atomlar çok çok küçük olduklarından kimse onları çok kuvvetli bir mikroskopla dahi göremez. Elektron mikrografikleri milyonlarca atomun birleşerek alana getirdiği büyük molekülleri gösterir. Elektron mikrografikleri Büyük Çin Setti’nin uzaydan çekilmiş resmine benzetilebilir. Resimde Çin Setti duvarını görebilirsiniz; lakin duvarı alana getiren taşları göremezsiniz. Takriben 2400 sene önce daha önceki Yunanlı feylesof Democritus bir madde sonsuza dek küçük parçalara ayrılırsa en nihayetinde o maddenin en küçük parçacığının ele geçirilebileceğini ileri sürdü. Atom isimi Yunanca ayrılamayan mananına gelen ”atomos”tan gelir.
Democritus’un görüşü metaller gibi kolay maddelerin yapılarının izah etmesinde günümüzdeki çağdaş atom kuramı ile uyuşur. Diğer eski Yunanlı filozoflardan Plato ve Aristo o dönemde Demecritus’un fikrini kabul etmemişlerdi Harbiden de eski yunanlı bilim insanlarının o dönemde atom ile ilgili rastgele bir deney yapmadan fikir ileri sürmeleri günümüz bilim insanlarına çok etkileyici gelmektedir. Daha sonraları ise bilim, atom ile ilgili 2000 sene gibi uzun bir müddet bilim insanlarının gündemi dışında kaldı ta ki İngiliz bilim insanı John Dalton (1766-1844) ileri sürdüğü atom kuramını izah edinceye kadar. Birimde geçmişten günümüze kadar ortaya çıkan atom kuramlarını ve atomun yapısı hakkındaki bilgileri öğrenerek atomların elektron alarak, vererek veya ortaklayarak alana getirdiği yapılar hakkında bilgi sahibi olacağız.
SON ÜÇ YÜZYILDA ATOM FİKRİ
Dalton, eski Yunanlı filozof Democritus’un fikrinden yola çıkarak yaptığı deneyler neticeninde atomu içi boş bir küreye benzetmişti. Son zamanlarda kimya derslerinde kullandığımız katlı oranlar yasanını ve sabit oranlar yasanını kullanarak 1807′de Atom Kuramını ileri sürdü. Kuram, elementler ve bileşikler hakkında aşağıdaki bilgileri içermekteydi. Tüm maddeler atomlardan oluşur. Aynı cins elementlerin atomları birbiriyle tamamiyle aynıdır. Değişik cins elementlerin, atomları da farklıdır. Kimyevi reaksiyonmalarda atomlar bir bütün olarak davranır. Atomlar parçalanamaz ve yine oluşturulamaz. Atomlar belirli oranlarda birleşerek bileşikleri oluştururlar. Dalton’dan sonra J.J.Thomson atomla alakalı kuramında (1897) elektronu keşfetti ve atomun pozitif bir küreden oluştuğunu ve elektronların bu küre içerisinde rastgele dağıldığını ileri sürdü. Kuramını izah ederken de atomu üzümlü bir keke, elektronları ise bu kek içerisinde gelişigüzel dağılmış üzümlere benzetti. Oxford üniversitesinde J.J. Thomson’ın asistanı olan Ernest Rutherford, Thomson’ın kuramını desteklemek için yaptığı deneyde atomun bir çekirdeğinin olduğunu keşfetti. Çekirdeğin ve atomun çapını mukayese etmek için de tanınmış benzetmesini yaptı. Bir bezelye tanesi bir atomun çekirdeği olarak kabul edilirse ve bir stadyum ortasına yerleştirilirse, tribünlerde dolaşan sinekler de atomun hacmini belirleyen elektronlar olarak kabul edilebilir. Rutherford modeli merkezinde çekirdek bulunan elektronların seyyareler gibi dolandığı bir daire gibi de düşünülebilir. 1913 yılında Danimarkalı fizikci Niels Bohr atom modelinde elektronların çekirdeğin çevreninde belirli enerji düzeylerinde haraket ettiğini ileri sürdü. Bohr Modeli, aynı yörüngede ansızın çok seyyare bulunan güneş sistemine benzetilebilir.seneninde ise James Chadwick nötronların varlığını kanıtladı. Son zamanlarda kabul edilen Çağdaş Atom Kuramı ise atomu elektron bulutuna benzetmektedir. Bu vaziyet lambanın çevreninde özensiz dönen sineklerin oluşturduğu bir küreye benzetilebilir. Daha önceki atom modelleri son zamanlarda geçerli olan bir hayli ilkeyi içerdiğinden hali hazırda kullanılır. Sözgelişi kitabımızda atom modeli, Bohr Atom Modeline göre çizilmiştir ve birimde göreceğimiz iyon oluşumunu da kolayca izah eden modeldir.
Bir elementin diğerine göre değişik özelikler göstermesinin nedeni nedir?
Asırlardır bilim insanları atomun en küçük parçacık olduğunu düşünüyordu. Daha sonraları ise atomun temel tanecikleri olan ve keşfedildi. Her elementin kendine mahsus proton, nötron ve elektron sayıları vardır. Böylelikle her element bir diğerine göre farklı özelikler gösterir.
Elektronun kütlesi çekirdekte bulunan proton ve nötronların kütlesine oranla yok denecek kadar azdır. Çekirdekteki parçacıklar arasında başka yerde göremediğimiz özel çekim kuvvetleri vardır. Çekirdek ve elektronların bulunduğu enerji düzeyleri(tabakalar) arasında çok büyük bir boşluk vardır.
Proton ve nötronların kütlesi hemen hemen aynıdır. Elektronlar o kadar hafiftir ki kütlesini sıfır kabul edebiliriz. Takriben 1840 tane elektronun kütlesi bir nötron veya protonun kütlesine eşit gelir.
Atomlar sadece proton nötron ve elektronlardan olmaz. Bilim insanları bu parçacıkları oluşturan en az 37 parçacığın varlığından söz ediyor. Bunlardan bazıları lepton-lar, kuarklar, fotonlar, bozonlar, gravitonlardır.
Protonların ve nötronların atomun merkezi olan çekirdekte, elektronların ise çekirdek çevreninde belli enerji düzeylerinde (tabakalarda) dönerek hareket ettiklerini biliyoruz. Atom çekirdeğine en yakın olan elektronların enerjisi en düşük, çekirdekten en uzak olan elektronların enerjileri ise en yüksektir. Elektronlar, çekirdeğe en yakın tabakadan başlayarak, en uzak tabakaya doğru yerleşir. Başka bir ifade ile elektronlar en düşük enerji düzeyinden en yüksek enerji düzeyine doğru yerleşir.
Birinci enerji düzeyi K tabakası
İkinci enerji düzeyi L tabakası
Üçüncü enerji düzeyi ise M tabakası olarak adlandırılır.
1. enerji düzeyinde en fazla 2 elektron,
2. enerji düzeyinde en fazla 8 elektron,
3. enerji düzeyinde en fazla 18 elektron bulunabilir.
Oktet kaidenine göre birinci tabaka hariç atomların en dış enerji düzeylerinde en fazla sekiz elektron bulunur. Bu nedenle ilk yirmi atomun elektron dizilişi birinci enerji düzeyinde 2, ikinci enerji düzeyinde 8, üçüncü enerji düzeyinde 8 elektron olacak biçimdedir.
Sodyum atomuna bakınca 11 protonu olduğunu göreceksiniz. Yalnızca sodyum atomlarının 11 protonu vardır. Diğer atomların tümünün de kendine özgü proton sayısı vardır. Bir atomun kimliğini belirten en temel öğesi protondur. Atomların kimliklerini proton sayılarına bakarak belirleyebiliriz. Bir atomdaki proton sayısına atom numarası denir. Böylelikle sodyumun atom numarası 11′dir deriz. Nötr atomların proton sayıları elektron sayılarına eşit olduklarından dolayı yük itibariyle nötrdür. Atomdaki elektronların kütlesi yok denecek kadar küçüktür. Atomun kütlesini, çekirdeğinde bulunan protonlar ve nötronlar belirler. Bir atomdaki proton ve nötronların toplam kütlesine denir.
Atom numarası sadece proton sayısı olduğuna göre;
Bir elementin tüm atomları her vakit aynı olmayabilir. Aynı olmamaları çekirdekte bulunan nötron sayılarının değişik olmasındandır. Proton sayıları aynı nötron sayıları değişik, bunun neticeninde kütle numaraları değişik olan atomlara izotop atomlar denir.
Soluk aldığımız havadaki tüm oksijen atomlarının çekirdeğinde 8 proton vardır. Atomlar nötr olduklarından 8 tane de elektronları vardır. Soluduğumuz oksijenin büyük bir bölümünde 8 nötron vardır. Oksijenin böylelikle kütle numarası (8+8 =16) 16 olarak bulunur. Soluduğumuz oksijenin az bir miktarı ise 9 nötrona sahiptir. Bu oksijen atomlarının kütle numarası ise (8+9=17) 17′dir. O ve O oksijenin izotoplarıdır deriz. Oksijenin üçüncü izotopu ise çok az miktarda bulunan O’dir. Bu izotoplara, oksijen-16, oksijen-17 ve oksijen-18 de denilebilir.
Hemen hemen bütün elementlerin izotopu vardır. Oksijen, karbon gibi çoğu elementin izotopları tabiatta bulunur. Bir takım izotoplar ise özel olarak laboratuvarlarda oluşturulur. İzotopların çoğunluğu ışınlar yayarak başka izotoplara dönüşür. Mevzubahis ışınlar canlılar için zararlıdır. Ancak ışınların etkinliği azaltılarak tıp alanında kullanılır. Sözgelimi; kripton-81 izotopu akciğerleri kontrol etmede kullanılır. Bu amaçla kripton-81 izotopunun bir bölümü akciğerlere solunarak alınır. Akciğerlerin iyi çalışmayan bölgelerine bu izotop erişmez. O bölgeler ekranda siyah olarak görülür. Kobalt-60 izotopuysa kanser rehabilitasyonunda kullanılır.
1869 yılında Rus bilim insanı Dimitri Mendeleev o dönemde bilinen 63 elementi sınıflandırmıştır. Mendeleev kimi elementlerin neden aynı davrandığına değin bir sıra bulmaya çalışmıştı. Elementleri atom kütlesine göre listelemişti. Benzer özeliklere sahip olan elementlerin periyodik özelikler gösterdiğini bulmuş, elementler listesinde düzgün bir sıra oluşturmuştu. Mendeleev elementleri düzenli bir şekilde listelemek için bir tablo hazırladı ve tablosuna Periyodik Tablo ismini verdi. Tablosunda o dönemde keşfedilmemiş elementler için boşluklar bıraktı, isimlerini eka-aleminyum, eka-boron ve eka-silikon olarak koydu ve bu elementlerin bazı özeliklerini evvelce düşündü. Kısa bir süre sonra galyum, skandiyum ve
germanyumun keşfedilmesi ve düşündüğü özelliklerin doğrulanması Mendeleev’in Periyodik
Tablo’sunun bilim dünyası tarafından 19. asrın sonlarına doğru kabul görmesini sağladı.
Günümüzde kullandığımız modern Periyodik Tablo, Mendeleev’in Periyodik Tablo’sundan oldukça farklıdır. Modern Periyodik Tablo’da elementler atom numaralarına göre sıralanmıştır. Tabloda görülen yatay sıralara periyod, atomların elektron dizinimine göre tertip etmiş dikey sütunlara grup denir.------- Sponsorlu Reklamlar -----
Bir maddeyi çözümleme ederken önce onun saf madde mi yoksa karışım mı olduğuna bakmalıyız. Böylelikle maddeyi tanıdıktan sonra, onu ayrıştırmak için hangi tekniği kullanacağımıza karar vermeliyiz.
- Maddenin Yapısı Ve Özellikleri Nelerdir? admin tarafından 12 Şubat 2014 tarihinde , Ders Notlarım,Kimya Dersleri kategorisine eklenmiştir.
Etiketler:Ders Notlarım, Kimya Dersi, Maddenin Yapısı Ve Özellikleri Nelerdir?
Maddenin Yapısı Ve Özellikleri Nelerdir? isimli bu konuyu ;> Google'de Ara - BlogSearch'te Ara - Buzzzy'de Ara - Twitter'da Ara -
<<: Yeni Konu: Hipotez Nedir, Hipotezin Özellikleri Nelerdir?
Eski Konu :>> Madde Nedir, Maddelerin Özellikleri Ve Yapıları Nelerdir?