Thomson Atom Modeli
advertisement
Atom ve Yapısı Esra Arslan • • • • • Özel Gösteri 1 Özel Gösteri 2 Özel Gösteri 3 Özel Gösteri 4 Özel Gösteri 5 ATOM • Maddenin küçük bölünemez parçacıklardan oluştuğu düşüncesini ilk olarak Yunanlı filozof Democritus ortaya atmış ve bu parçacıklara eski Yunanca “bölünemez” karşılığı olan “atomos” adını vermiştir • Kronolojik sırası ile maddeyi oluşturan temel parçacık olan atomun yapısı ile ilgili olarak sunulan modelleri, bunların doğru ve yanlış yönlerini inceleyelim. Dalton Atom Modeli • John Dalton 19. yüzyılın başında atom ile ilgili ilk bilimsel yaklaşımı öne sürmüştür. Dalton’a göre atomlar içi dolu kürelerden oluşmaktadır. Dalton atom modeli özellikleri • Elementler çok küçük bölünemez küre şeklindeki parçalardan (atomlardan) oluşmuşlardır. • Bir elementin tüm atomları büyüklük, kütle ve diğer özellikler yönünden birbirinin aynıdır. • Fiziksel ve kimyasal değişimlerde atomlar parçalanamaz ve yeniden oluşturulamazlar. • Atomlar belli sabit oranlarda birleşerek bileşik moleküllerini oluşturur. • Bir bileşiğin moleküllerinin hepsi aynıdır. Dalton atom modelinin açıklayamadığı özellikleri: • Atomun boşluklu yapısını, • Atomun parçalanmasını, • Atomun yapısındaki elektriksel yapıyı ve taneciklerin elektriksel yüklerini, • İzotop atom kavramını açıklayamamıştır. Thomson Atom Modeli • Joseph John Thomson 1897 yılında atomun daha küçük parçalardan oluştuğunu öne sürmüştür. Thomson atomun yapısını üzümlü keke benzeterek modelini açıklamıştır. Bu modele göre kek; pozitif yüklere, üzümler ise negatif yüklere benzetilmiştir. • J. J. Thomson aynı zamanda elektronlar için yük/kütle (e/m) oranını ölçmüştür. Böylelikle atomların daha küçük parçacıklar içerdiğini ispatlamış oldu. Thomson atom modelinin özellikleri: • Atomlar yaklaşık 10-8 cm olan kürelerdir. • Atom elektrik yükü bakımından nötr olduğu için, atomda (+) yükü karşılayacak kadar (-) yüklü tanecik, küre içine dağılmıştır. • Elektronların kütlesi çok küçüktür ihmal edilebilir. Atomun kütlesini büyük oranda protonlar oluşturur. • Thomson atom modeli üzümlü keke benzer. Thomson atom modelinin açıklayamadığı özellikleri: • Atomun yapısındaki pozitif ve negatif yüklerin konumunu doğru tespit edememiştir. • Atomun yapısındaki yüksüz nötronun varlığını belirleyememiştir. Rutherford Atom Modeli • Rutherford alfa taneciklerinin ince levhada saçılmalarını inceledi. Deney sonucunda: • Deneyinde radyoaktif kaynaktan çıkan alfa ışınlarını çok ince levha üzerine gönderdi. • Alfa ışınlarının çok büyük bir kısmının altın levhadan direk geçtiği ve kaynağın tam karşısında parıldamalar meydana getirdiğini gözlemledi. • Ancak bunun yanında çok az bir kısmın 90 dereceden büyük bir açıyla saptığını da belirledi. • Bu sapmanın sebeplerini düşündüğünde bunun ancak pozitif yüklerin küçük bir merkezde toplanmış olması ve alfa ışınlarının bu merkezle etkileşmesinden dolayı saptığını ileri sürdü. Rutherford atom modeli özellikleri: • Atomun (+) yükünün tümü atomun merkezinde, çok küçük hacimsel bir bölgede toplanmıştır. Bu kısma atomun çekirdeği denir. • Çekirdek etrafında dairesel yörüngelerde dolanmakta olan (-) yüklü elektronlar vardır. • Elektronların bulunduğu hacim, çekirdeğin hacminden çok büyüktür. • Çekirdekteki (+) yük miktarı, bir elementin tüm atomlarında aynı, farklı elementin atomlarında farklıdır. • Bir atomda çekirdekteki yük sayısı, elektron sayısına eşittir. Rutherford atom modelinin açıklayamadığı özellikler: • Elektronların çekirdek etrafındaki dağılımını açıklayamamıştır. • Çekirdeğin kütlesini protonların kütlesine eşit kabul etmiştir. Çekirdekte yüksüz taneciklerin olabileceğini ifade etmiş fakat nötronun varlığını açıklayamamıştır. • Atomların yaydığı spektrumlar Rutherford atom modeliyle açıklanamamıştır. Bu nedenle yeni atom teorileri ortaya atılmıştır Bohr Atom Modeli • Bohr hidrojen atomlarının yaydığı ışınları inceleyerek yeni bir atom modeli önermiştir. Bohr atomların farklı dalga boylarında ışımalar yapmasını, elektronların enerji seviyeleri arasındaki geçişlerinden kaynaklandığını düşündü. Bohr atom modeli özellikleri: • Atomdaki elektronlar çekirdek etrafında belirli uzaklıkta (yörünge) bulunur. • Her yörüngenin enerjisi farklıdır. • Yüksek enerji düzeyinde buluna bir elektron düşük enerji düzeyine inerse aradaki enerji farkına eşit enerjide ışın yayılır. • Elektronlar en küçük enerji düzeyinde (temel düzey) bulunmak ister. Madde ısıtıldığında elektronlar daha yüksek enerji düzeyine geçer. Bu durumdaki atomlar uyarılmış haldedir. • Çekirdeğin etrafında çekirdekten uzaklaştıkça enerjisi artan 7 enerji düzeyi vardır. En düşük enerji düzeyi 1 olmak üzere enerji düzeyleri tam sayı ile numaralanır. Yörüngeler K, L, M, N, O, P, Q harfleri ile veya 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7gibi rakamlar ile gösterilebilir. Bohr atom modelinin açıklayamadığı özellikler: • Hidrojen ve hidrojen gibi tek elektronlu iyonların spektrumlarını açıklayabilmişken, çok elektronlu atomların spektrumlarını açıklayamamıştır. • Manyetik alanın emüsyon spektrumuna etkisini açıklayamamıştır. • Elektronun ikili (dalga-parçacık) karakterini hesaba katmamıştır. Modern Atom Teorisi • Önceki atom modellerinin eksiklikleri göz önüne alınıp, bilim adamlarının yaptığı deney ve gözlemlere dayanarak modern atom teorisi geliştirilmiştir. Bu teori günümüzde de geçerliliğini korumaktadır. • 1924 yılında W. Pauli elektronların değişik enerji seviyelerine (katman) dağılışları ve enerji seviyeleri arasındaki elektron geçişleri hakkında Pauli ilkesini ortaya koydu. • E. Schrödinger kendi adıyla anılan denkleminde elektronların bulunma ihtimallinin yüksek olduğu uzay bölgelerini tespit etmiştir. Bu bölgelere orbital denir. Modern atom teorisinin özellikleri: • Bir elektronun yeri ve hızı aynı anda belirlenemediğinden, elektronun çekirdek etrafında bulunma olasılığından bahsedilir. • Elektronlar (+) yüklü atom çekirdeği etrafında belirli enerji düzeylerinde (katman), orbital (elektron bulutu) adı verilen hacimsel bölgelerde hareket ederler. • Elektronlar dalga özelliği gösterir. • Orbitaller elektronların çekirdek etrafında bulunma olasılığının en fazla olduğu bölgelerdir. • Herhangi bir temel enerji seviyesinde n2 kadar orbital bulunur. • Her temel enerji seviyesinde orbital sayısının 2 katı kadar elektron bulunabilir. Buna göre bir temel enerji seviyesindeki en fazla elektron sayısı 2n2 • Atom çekirdeği etrafındaki her temel enerji düzeyi (katman), belirli sayıda orbital denilen alt enerji düzeylerinden (alt katman) oluşmuştur. Slaytımız bitmiştir. Zaman ayırıp izlediğiniz için teşekkürler.
