Genel Atomun Yapısı ve Özellikleri ( sunu ) ATOMUN YAPISI ve ÖZELL İ KLER İ II.DERS2 Atom Kuram ı M.Ö. 5. y üzy ı lda Yunan filozofu Democritus (Demokrit), bütün maddelerin, b ölünemez anlam ı nda atomos olarak adland ı r ı lan çok küçük, bölünmez taneciklerden olu ş tu ğ unu öne sürmü ş tür. Ancak atomun tan ı m ı n ı 1808 y ı l ı nda İ ngiliz bilim adam ı John Dalton yapm ı ş t ı r: Elementler atom denilen taneciklerden olu ş mu ş tur. • Bir elementin bütün atomlar ı birbirinin ayn ı d ı r. • Bileş ikler birden çok elementin atomlar ı ndan olu ş mu ş tur. • Reaksiyonlar, atomlar ı n ayr ı lmas ı ya da birle ş mesinden ibarettir; • atomlar ı n yok olmas ı na ya da olu ş mas ı na yol açmaz.3 Dalton atom kuram na g ö re, atom bir elementin kimyasal olarak birle şebilen temel birimi olarak tarif edilebilir. Dalton, atomu b ö l ü nemez olarak d üşü nm üş t ü r.456789 1850 li y llardan sonra, atomlar n atom alt tanecikler ad verilen taneciklerden olu ştu ğ u bulunmu ştur. Elektron 1890 larda katot ş n t ü p ü ile radyasyon (enerjinin uzayda dalgalar halinde iletimi) bulunmu ştur. Katot ş n + y ü kl ü levhaya (anot) do ğ ru ç ekilip – y ü kl ü (katot) levha taraf ndan itildi ğ ine g ö re, bu ş n – y ü kl ü taneciklerden ( elektron ) olu şmas gerekir.1897’de J.J. Thomson, katot ş nlar n n magnetik ve elektrik alanda sapmalar ndan yararlanarak, elektronun e/m ( y ü k/k ü tle ) oran n n bulunabilece ğ ini d üşü nm üş t ü r. Yani sapmalar, elektronun y ü k ü ( e ) ile do ğ ru, k ü tlesi ( m ) ile ters orant l d r. K ü tlesi m, y ü k ü e olan bir elektron katot t ü p ü nde V h z ile hareket ederken H gibi bir manyetik alandan ge ç erse, bir noktaya ç arpar ve r yar ç apl bir daire ç izmi ş olur. Bu sapmay sa ğ layan kuvvet F , magnetik alan şiddetine ( H ), elektronun y ü k ü ne ( e ) ve h z na ( V ) ba ğ l d r: F = H.e.V Elektrona dairesel hareketi i ç in etkileyen kuvvet: F = m.V 2 /r F = m.V 2 /r = H.e.V e/m = V/H.r Elektronu elektriksel alanda sapt ran alan şiddeti E , elektronun y ü k ü ( e ) ile do ğ ru orant l d r: F = E.e Elektron normal olarak ç arpmas gereken noktaya ç arpt ğ nda elektrik ve magnetik alan şiddetleri birbirine e şittir: H.e.V = E.e V = E/H e/m = E/H 2 .r 10 -1,76.10 -8 coulomb/g Uluslararas elektrik y ü k birimi olan Coulomb (kulon), 1 sn de ta ş nan y ü k miktar d r.11 e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - e - J.J. Thompson ‘un üzümlü kek Atom Modeli Pozitif yüklü küreElektronun k ütlesi ise R.A. Millikan taraf ı ndan ya ğ damlac ığı deneyi ile ölçülmü ş tür. Ya ğ damlas ı üst levhadan a ş a ğı ya do ğ ru inerken X- ı ş ı nlar ı ile ı ş ı ldat ı l ı r ve b öylece ya ğ damlas ı negatif y ükle y üklenir. Üstteki levha pozitif, alttaki ise negatif olacak ş ekilde yüklenirse, aradan geçerken negatif yükle y üklenmi ş halde bulunan ya ğ damlas ı n ı n a ş a ğı ya d ü ş mesi durdurulabilir. Geriye do ğ ru d önmesi ise ters olarak uygulanan elektrik yüküne ba ğ l ı d ı r. Uygulanan bu elektrik y ükü bilinirse, her damla üzerindeki yük bulunabilir. Millikan yapt ığı denemeler sonucunda ya ğ damlas ı n ı n yükünün daima 1,6.10 -19 Coulomb ’ un katlar ı halinde oldu ğ unu bulmu ş tur. Buradan elektronun kütlesi: m = e / (e/m) = 1,6.10 -19 Coulomb /1,76.10 -8 Coulomb/g m = 9,11.10 -28 g/elektron 12 Elektronun k ü tlesinin bulunmas :1895 y l nda W. R ö ntgen katot ş nlar n n (elektronlar n) kar ş s ndaki + y ü kl ü bir metale (anot) ç arpt ğ nda metalin y ü ks ü z bir ş n yayd ğ n tespit etmi ştir. X- ş nlar ad verilen bu ş nlar, atomdaki i ç kabuklarda olu şturulan bo şlu ğ a d ş kabuk elektronunun ge ç i ş i esnas nda yay l r (olu şturulur). 13 Hedef + - V h V f : Filament voltaj ı V h :H ı zland ı rma voltaj ı Metal Filament X- ı ş ı nlar ı H ı zland ı r ı lm ı ş elektronlar V f anot X-I ş ı nlar ı n ı n Olu ş umu: Katot (-)14 Antonine Becquerel ise, bir uranyum bile şi ğ inin kendili ğ inden ş n yayd ğ n tespit etmi ştir. Becquerel’in ö ğ rencilerinden biri olan Marie Curie , kendili ğ inden ş n yay mlama olay na radyoaktiflik tan m n getirdi. Benzer şekilde, kendili ğ inden radyasyon yay mlayan elemente de radyoaktif element denmi ştir. Asl nda radyoaktif maddelerin bozunmas ile üç t ü r ş n olu şur: Alfa ( ? ) ş nlar (+ y ü kl ü ) 1. Beta ( ? ) ş nlar (- y ü kl ü ) (elektrolar) 2. Gama ( ? ) ş nlar (y ü ks ü z) 3.15 Proton ve Ç ekirdek1617 Radyum Kaynak (polonyum veya radyum alfa-parçac ı klar ı ) yar ı k alt ı n levha Detector Detector Rutherford Atom Modeli Floresan ekran (ZnS sürülmü ş ) 1 2 318 Rudherford ’ un atomu g üne ş sistemine benzetmesinden sonra, 1932 de Chadwick baz ı çekirdek tepkimelerinden yararlanarak, n ötronu aç ı klam ı ş ve nötronun kütlesinin protonun k ütlesiyle (1,6726.10 -24 g) yakla ş ı k ayn ı , 1,6749.10 -24 g olmas ı gerekti ğ ini ileri s ürmü ş tür. Tabiatta n ötronu olmayan tek element hidrojendir ve k ütlesi protonun k ütlesine e ş de ğ erdir. (H + )19 1,672.10 -27 kg 9,11.10 -31 kg Atomu Olu ş turan Temel Tanecikler ve İ zotop Atomlar Atomun yap s nda elektron, proton ve n ö tron olmak ü zere üç temel tanecik vard r.20212223242526272829Örnek: PO 4 3- iyonunun 1 tanesinde ka ç tane elektron vard ı r. (Nötr P ’ nin 15 ve nötr O ’ nun 8 elektronu vard ı r.) 30 PO 4 3- iyonunun 1 tanesindeki toplam elektron say ı s ı , P ve O atomlar ı nda bulunan elektronlarla iyonun elektriksel y ükünde bulunan 3 elektronun toplam ı na e ş ittir. P atomunda 15 elektron ve O atomunda 8 elektron vard ı r. Toplam e = P + 4.(O) + 3 = 15 + 4.8 + 3 = 50 elektron31 A.N K.N Atomlar ı n kütlelerinin ölçülmesinde, yeni bir k ütle birimi olu ş turulmu ş tur. Bir atomik k ütle birimi (akb), 6 C atomunun k ütlesinin 1/12 ’ si olarak tan ı mlanm ı ş t ı r. Günümüzde bütün atomlar ı n kütleleri 6 C izotopunun kütlesi standart 12.000 akb kabul edilerek bu birimle verilmektedir. 12 1232 K.N3334 Periyodik Ç izelge G ü n ü m ü zde bilinen elementlerin yar s ndan ç o ğ u 1800 ile 1900 y llar aras nda bulunmu ştur. Elementlerin fiziksel ve kimyasal davran şlar ndaki periyodik benzerliklerin anla ş lmas , periyodik ç izelgenin olu şturulmas na yol a ç m şt r. Elementler atom numaralar na g ö re yatay periyotlarda , kimyasal ö zelliklerine g ö re ise dikey gruplarda s ralan rlar. Elementler üç s n fa ayr labilir: Metaller 1. Ametaller 2. Yar metaller 3.3536 Kimyasal Form ü ller Molek ü llerin ve iyonik bile şiklerin bile şimini kimyasal simgelerle g ö stermek i ç in kimyasal form ü ller kullan l r. Molek ü l form ü l ü , bir maddenin en k üçü k biriminde bulunan elementlerin atom say s n tam olarak g ö steren form ü ld ü r. Allotrop : Bir elementin iki veya daha ç ok say daki farkl bi ç imlerine denir. Oksijenin allotroplar : O 2 ve O 3 Karbonun allotroplar ise elmas ve grafittir. Hidrojen peroksitin (H 2 O 2 ) kaba form ü l ü HO dur.37 3738 383940414243 4344