Atom Nedir? Atom Modelleri ve Özellikleri – Bilgi, Eğitim, Bilim ve Sosyal Paylaşım Sitesi
Atom Nedir? Atom Modelleri ve Özellikleri
Atom, elementlerin özelliklerini taşıyan en küçük yapı birimine atom denir. Sözcük Yunanca ατομος veya atomostan gelir, ‘bölünemez’ demektir. Eski Yunanistan’da bazı düşünürlere göre atom maddenin bölünemez en küçük parçasıydı. Örneğin bir demir parçasını bölmeye başlasak ilk başta ikiye böldüğümüzde elimizde kalan parçalar yine demir parçasıdır. Sonra daha bölmeye devam etsek elimizdeki parçalar hep bir demir parçası olur, ta ki demiri oluşturan en küçük parçaya yani atoma gelene kadar. Birden fazla atomun oluşturduğu en küçük parçalara da molekül denir. Örneğin su maddesini oluşturan en küçük parça moleküldür. Bir su molekülü iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomunun birleşmesiyle oluşmuş bir moleküldür.
Atomun temel parçacıkları proton, nötron ve elektron’lardır. Protonlar pozitif(+) yüklü olarak, elektronlar negatif(-) yüklü, nötronlar ise yüksüz olarak kabul edilirler. Proton ve nötronlar beraberce atom çekirdeğini oluştururlar; bu parçacıklaranükleon da denir. Elektronlar ise atomun çevresinde bulunurlar ve elektronlar hem kendi eksenleri etrafında hem de atomun çekirdeğinin etrafında (çekirdeğe belli uzaklıktaki bir yörüngede) dönerler.
Aynı elementin atomları aynı sayıda protona sahiptirler, bu sayıya atom numarasıdenir. Buna karşın, aynı elementin atomları farklı nötron sayılarına sahip olabilir, bu sayılar o elementin izotoplarını belirler. Proton ve nötronlara kıyasla elektronlar atoma daha zayıf güçlerle bağlı olduklarından elektron sayısı kolaylıkla değişebilir. Çekirdekteki proton ve nötron sayısı da nükleer fisyon, nükleer füzyon ve radyoaktif bozunma yoluyla değişebilir, bu durumda atom başka bir elemente dönüşebilir.
Bir atomun çekirdeğindeki proton sayısı ile nötron sayısının toplamı kütle numarasını verir.
Atom No = proton sayısı = elektron sayısı(nötr atomlarda) = çekirdek yükü
Bazen atomlar son yörüngelerindeki elektron sayılarını belli sayıyı tamamlamak için elektron alış-verişi yaparlar. Ve bu parçacıklarından yalnızca elektronlarını alıp verebilirler. Normalde hiç elektron almamış ve vermemiş olan bir atomun elektron sayısı proton sayısına eşittir. Atom bu durumdayken bu atoma nötr atom denir. Ancak başka bir atomla elektron alış-verişi yaparsa iyon durumuna geçer. Eğer nötr bir atom elektron veriyorsa proton sayısı elektron sayısından fazla hale gelir ve bu atomlara pozitif iyon(katyon) denir. Eğer tam tersi olup da atom elektron kaybetmek yerine elektron kazanırsa bu sefer de elektron sayısı proton sayısından fazla hale gelir ve bu atomlara da negatif iyon(anyon) denir.
İzotop Atomlar: Atom numaraları aynı kütle numaraları farklı ya da proton sayıları aynı nötron sayıları farklı olan atomlara bir birinin izotopu atomlar denir. İzotop atomların kimyasal özellikleri aynı olduğu halde fiziksel özellikleri farklıdır.
Allotrop Atomlar : Aynı elementin uzayda farklı şekilde dizilerek farklı geometrik şeklindeki kristallerine allotrop denir. Örneğin grafitle elmas, beyaz fosforla kırmızı fosfor, rombik kükürtle monoklinik kükürt, ozon ile oksijen birbirinin allotropudur. Allotropların fiziksel özellikleri farklı olduğu halde kimyasal özellikleri aynıdır.
İzoton : Nötron sayıları eşit olan atomlara birbirinin izotonu denir.
İzobar: Kütle numaraları aynı atom numaraları farklı olan atomlara izobar atomlar denir.
İzoelektronik: Elektron sayıları bir birine eşit olan atomlardır.
ATOM TEORİLERİ, ATOM MODELLERİ, DALTON, THOMSON, RUTHERFORD, BOHR ATOM MODELİ (FEN VE TEKNOLOJİ DERSİ KONU ANLATIM)
Kimyasal birleşmenin yukarıdaki iki yasasından yararlanan John Dalton 1803 – 1808 tarihleri arasında bir atom kuramı geliştirdi.Dalton Kütlenin Korunumu Yasası ve Sabit Oranlar Yasasından yola çıkarak maddeyi oluşturan ve onun bütün özelliklerini gösteren çok küçük parçacıkların olduğu yorumunu yaparak Katlı Oranlar Kanunu’nu ortaya atmıştır:
Thomson atom teorisine göre:1.Atom protonlardan oluşmuş küre şeklindedir.Protonlar (+1) birim yüke,elektronlar ise (-1) birim yüke sahiptir.
NOT: Bir atomun elektronları dışardan enerji alarak yüksek enerji düzeyine yükselirse bu atoma “uyarılmış atom” denir. Bu olayauyarılma denir. Uyarılmış atom yüksek enerji düzeyinden düşük enerji düzeyine geçtiğinde iki enerji düzeyi arasındaki enerji farkına eşit bir ışık (foton) yayınlar.Bu yayınlanan ışınlar her element için karakteristik özellik gösterir.Yayınlanan ışının şiddetine göre cisimlerin bazılarını mikroskop bazılarını ise gözümüzle gözlemleyebiliriz.
Gözümüz yayınlanan bu ışınların sadece dalga boyu(λ ) 7.10−5 cmolan kırmızı ışık ile 4,5.10−5 cm olan mor ışık arasındaki kısmı görür.Daha kısa dalga boylu ışımaları duyu organlarımızla algılayamayız.
En = -2,18.10 J bağıntısı ile bulunur. n2
MODERN ATOM MODELİ
Modern atom modeli, dalga mekaniğindeki gelişmelerin elektronun hareketine uygulanmasına dayanmaktadır. 1920’li yıllarda Werner Heisenberg, atomlardan küçük taneciklerin davranışlarını belirlemek için ışığın etkisini inceledi ve modern atom modeli nin temlerini attı.
1. Elektronlar çekirdek çevresinde belirli enerji düzeylerinde bulunur. Her enerji düzeyi "n" ile belirtilir. Bu enerji düzeylerine baş kuant sayısı denir. Baş kuant sayısı orbitallerin çekirdekten ortalama uzaklığını ya da enerjisini belirler. Çekirdekten uzaklaştıkça enerji artar. Çünkü protonların elektronları çekim gücü azalır, buna bağlı olarak da elektronların hareketi ve enerjisi artar.
2. Elektronlar hem kendi çevrelerinde hem de çekirdek çevresinde döner. Elektronun kendi ekseni etrafında dönme hareketine spin hareketi, çekirdek çevresindeki dönme hareketine de orbital hareketi denir. Çekirdek çevresinde dönmeleri sırasında elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu geometrik bölgelere orbital denir.
Dört çeşit orbital vardır.
s orbitali: Küresel bir şekle sahiptir. Birinci enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde bir tane s orbitali bulunur. En çok iki elektron alır.
p orbitali: İkinci enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde vardır. p orbitalleri, px , py ve pz olmak üzere üç çeşittir. Aynı enerji düzeyinde bulunan üç orbitalin de enerjileri birbirine eşittir.en çok altı elektron alır.
d orbitali: Üçüncü enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde vardır. Beş çeşit d orbitali vardır. Aynı enerji düzeyindeki beş orbitalin enerjileri birbirine eşittir. En çok on elektron alır.
f orbitali: Dördüncü enerji düzeyinden itibaren her enerji düzeyinde enerjileri birbirine eşit yedi tane f orbitali vardır. En çok on dört elektron alır.
Atom Videolu anlatım:
Fotosentez Nedir, Fotosentez Nasıl Gerçekleşir, Canlılar için Önemi
Erozyon (Toprak Aşınması) Nedir, Nasıl Oluşur, Erozyondan Korunma Yolları
Madde Döngüleri Nasıl Gerçekleşir ( Azot, Karbon,Oksijen Döngüleri,Su Konu Anlatım)