If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.
Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, *funduszeue.info ve *funduszeue.info adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.
Thomson'ın katot ışın tüpü deneyini ve Rutherford'un altın levha deneyini öğrenmek ister misiniz?
J.J. Thomson'ın katot ışın tüpleriyle yaptığı deneyler bütün atomların çok küçük negatif yüklü atom altı parçacıklar veya elektronlar içerdiğini göstermiştir.
Thomson'ın erikli puding atom modeli, pozitif yüklü bir "çorbaya" gömülü negatif yüklü elektronlara sahipti.
Rutherford'un altın levha deneyi, atomun çoğunlukla boşluktan oluştuğunu ve içerisinde küçük, yoğun, pozitif yüklü bir çekirdeğin olduğunu göstermiştir.
Bu sonuçlara dayanarak, Rutherford atomun çekirdek modelini önermiştir.
Giriş: Dalton'un atom teorisinin geliştirilmesi
Bütün maddeler, yok edilemediği gibi yoktan var edilemeyen ve kendisinden daha küçük parçalara bölünemeyen atom adında parçacıklardan oluşmaktadır.
Aynı elemente ait bütün atomlar kütle ve özellikleri bakımından aynıdır.
Bileşikler, 22 veya daha fazla atomun ya da elementin birleşmesinden oluşmuştur.
Bütün kimyasal tepkimelerde, atomlar yeniden düzenlenirler.
Dalton'un fikirleri modern atom teorisinin temellerini oluşturur. Ancak kullandığı varsayımlarından birinin, daha sonra yanlış olduğu ispatlanmıştır. Dalton, atomların −minusküçük, sert küreler−minus maddenin en küçük birimi olduğunu ve kendilerinden daha küçük parçalara bölünemediğini düşünüyordu. Fizikteki deneyler, atomun daha da küçük parçacıklardan oluştuğunu gösterene kadar bu varsayım sürdürüldü. Bu makalede, elektron ve çekirdeğin keşfedilmesine yol açan bazı önemli deneylerden bahsedeceğiz.
J.J. Thomson ve elektronun keşfi
Fizikçi J.J. Thomson, katot ışın tüpleri ile , point yüzyılın sonlarına doğru deney yapmaya başlamıştır. Katot ışın tüpleri, içindeki havanın büyük kısmının boşaltılmış olduğu kapalı cam tüplerdir. Tüpün bir ucundaki iki elektroda yüksek voltaj uygulanır, bu da bir parçaçık demetinin katottan (negatif yüklü elektrot) anoda (pozitif yüklü elektrota) akmasına neden olur. Bu tüplere katot ışın tüpleri denir, çünkü parçacık demeti veya "katot ışını" katotta oluşmaktadır. Işın, anodun arkasındaki tüpün uzak ucunu fosfor olarak bilinen bir malzemeyle boyayarak tespit edilebilir. Fosfor, katot ışınından etkilendiğinde parlar veya ışık yayar.
Thomson, parçacık özelliklerini test edebilmek için katot ışınının etrafına iki adet ters yüklü elektrik plakası yerleştirmiştir. Katot ışını negatif yüklü elektrik plakasından pozitif yüklü elektrik plakasına doğru sapmıştır. Bu da katot ışınının negatif yüklü parçacıklardan oluştuğunu göstermiştir.
Thomson aynı zamanda tüpün her iki yanına iki mıknatıs yerleştirmiş ve bu manyetik alanın da katot ışınını saptırdığını gözlemlemiştir. Bu deneylerin sonuçları, Thomson'ın katot ışın parçacıklarının kütle/yük oranını belirlemesine yardımcı olmuş ve bu da büyüleyici bir keşfe −minusher bir parçacık kütlesinin bilinen herhangi bir atomunkinden çok daha küçük olduğu−minus zemin hazırlamıştır. Thomson, deneylerini elektrot materyali olarak farklı metalleri kullanarak tekrarlamış ve katot ışınının özelliklerinin katot materyali ne olursa olsun sabit kaldığını bulmuştur. Thomson bu bulguları ışığında şu sonuçlara varmıştır:
Katot ışını negatif yüklü parçacıklardan oluşmuştur.
Parçacıkların atomun bir parçası olması gerekir, çünkü her parçacığın kütlesi bir hidrojen atomunun kütlesinin sadece ∼\simstart fraction, 1, divided by, , end fraction kadarıdır.
Bu atom altı parçacıklar tüm elementlerin atomlarında bulunabilir.
Başta tartışmalara yol açsa da Thomson'ın keşifleri bilim insanları arasında yavaş yavaş kabul görmeye başlamıştı. Sonunda, Thomson'ın katot ışını parçacıklarına daha alışılmış bir isim olan elektron adı verildi. Elektronun keşfiyle, Dalton atom teorisinin atomların bölünmez olduğunu varsayan kısmı çürütülmüş oldu. Ve artık, elektronların varlığını hesaba katmak için tamamen yeni bir atom modeline ihtiyaç duyuluyordu.
Kavram kontolü: Thomson elektronların neden bütün elementlerin atomlarında bulunabileceği sonucuna varmıştır?
Erikli puding (üzümlü kek) modeli
Thomson atomların genel olarak nötr yüke sahip olduklarını biliyordu. Bu nedenle, elektronlardaki negatif yükü dengelemek için atom içinde pozitif bir yük kaynağı olması gerektiğini düşünüyordu. Bu sayede Thomson, atomların dağınık pozitif yüklü bir çorbanın içinde yüzen negatif yükler olarak tanımlanabileceğini öne sürdü. Bu model, ünlü bir İngiliz tatlısı olan erikli pudinge (aşağıdaki resimde gösterilmiştir) çok benzediği için erikli puding modeli olarak adlandırılır. Buna "üzümlü kek" modeli diyenler de vardır.
Atomların gerçek yapısı hakkında bildiklerimizi göz önünde bulundurduğumuzda, bu model biraz gerçek üstü gelebilir. Neyse ki, bilim insanları Thomson'ın erikli puding modelinin geçerliliğini test etmek de dahil olmak üzere atomun yapısını araştırmaya devam etti.
Kavram kontrolü: Thomson ayrık negatif yüklerin pozitif yüklü bir "denizde" yüzdüğü bir atom modeli önermişti. Thomsun'ın deneysel sonuçlarını açıklayabilecek başka bir atom modeli düşünebilir misiniz?
Ernest Rutherford ve altın levha deneyi
Atom tarihinde çığır aşan bir başka deney de kariyerinin çoğunu İngiltere ve Kanada'da geçirmiş Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford tarafından gerçekleştirilmiştir. Meşhur altın levha deneyinde Rutherford, çok ince bir saf altın levha üzerine αalpha parçacıklarından (alfa parçacıkları olarak telaffuz edilirdi) oluşan ince bir ışın demeti yöneltmiştir. Alfa parçacıkları, helyum çekirdekleri (24He2+)left parenthesis, start subscript, 2, end subscript, start superscript, 4, end superscript, start text, H, e, end text, start superscript, 2, plus, end superscript, right parenthesis olup, çeşitli radyoaktif bozunma işlemlerine maruz bırakılmıştır. Bu deneyde Rutherford, üzerinde iğne deliği kadar küçük bir delik olan kurşundan yapılmış kutu içine bir radyum numunesi (radyoaktif bir metal) yerleştirmiştir. Işınımın çoğu kurşun tarafından emilmiş, ancak αalpha parçacıklarından oluşan ince bir ışın demeti altın levha yönündeki iğne deliğinden dışarıya çıkabilmiştir. Altın levha αalpha parçacık çarptığında yanıp sönecek bir dedektör ekranı ile çevriliydi.
Rutherford, Thomson'ın erikli puding modelini temel alarak αalpha parçacıklarının çoğunun altın levhadan doğrudan geçeceğini öngörmüştü. Bunun nedeni, erikli puding modelindeki pozitif yüklerin atom hacminin tamamına yayılmış olduğuna dair olan varsayımdı. Bu yüzden, pozitif yüklü "çorbadan" kaynaklı elektrik alanı, göreceli olarak büyük ve hızlı hareket eden αalpha parçacıklarının izleyecekleri yolu değiştirmek için önemli ölçüde etkilemek için çok zayıf kalacaktı.
Deneyin sonuçları yine de çarpıcıydı. αalpha parçacıklarının neredeyse tamamı altın levhadan doğrudan geçerken, bazı αalpha parçacıkları (yaklaşık 'de 11) yolundan 90∘90, degrees'den fazla sapmıştı! Rutherford sonuçları şu benzetmeyle açıklamıştı: "Bu, hayatımda başıma gelen en inanılmaz olaydı. Tıpkı bir parça kâğıt mendile cmstart text, c, m, end textlik bir mermi atmışsınız, mermi de geri dönüp size çarpmış gibi inanılmazdı".
Deney sonuçlarına dayanarak, Rutherford atomun yapısı hakkında şu sonuçlara ulaşmıştır:
Pozitif yük, atom kütlesinin çoğunu içeren çok küçük bir atom hacmi üzerine yerleşmiş olmalıdır. Bu, αalpha parçacıklarının çok küçük bir kısmının, büyük olasılıkla altın çekirdeğiyle arada çarpışmasına bağlı olarak nasıl büyük ölçüde saptırıldığını açıklıyor.
αalpha parçacıklarının çoğu altın levhadan doğrudan geçtiği için atom çoğunlukla boşluktan oluşmuş olmalıdır!
Tüm bunların sonucunda Rutherford, atomun negatif yüklü elektronlarla çevrili çok küçük pozitif yüklü bir çekirdekten oluştuğu çekirdek modelini önermiştir. Rutherford, deneyinde saptırılan αalpha parçacıklarının sayısına dayanarak çekirdeğin atom hacminin çok küçük bir bölümünü kapsadığını hesaplamıştır.
Çekirdek modeli Rutherford'un deney sonuçlarını açıklamış, fakat başka soruları da beraberinde getirmiştir. Örneğin, elektronlar atomda ne yapıyordu? Karşı yükler birbirini çekiyorsa, elektronlar çekirdeğe kapılmaktan nasıl korumuştu kendilerini? Neyse ki, bilim, bu meydan okumaya hazırdı! Niels Bohr gibi fizikçiler, sonunda modern kuantum mekanik modeline evrilen çekirdek atom modelini test etmek için deneyler tasarlamaya devam etmişlerdir.
J.J. Thomson'ın katot ışın tüpleriyle yaptığı deneyler bütün atomların çok küçük negatif yüklü atom altı parçacıklar veya elektronlar içerdiğini göstermiştir.
Thomson, negatif yüklü elektronların pozitif yüklü "çorba" içine gömülü olduğu erikli puding atom modelini önermiştir.
Rutherford'un altın levha deneyi, atomun küçük, yoğun, pozitif yüklü bir çekirdeği olduğunu ve çoğunlukla boşluktan oluştuğunu göstermiştir.
Bu sonuçlara dayanarak, Rutherford çekirdek atom modelini önermiştir.
Atom Modelleri
Thomson Atom Modeli Nedir? Özellikleri ve Eksiklikleri
Thomson Atom Modeli, elektronun keşfedilmesinden sonra Britanyalı fizikçi Joseph John Thomson() tarafından ortaya atılmış bir atom modelidir.
Thomson Atom Modeli, tarihteki ne ilk ne de son atom modeli olmuştur. funduszeue.infon&#;ın yeni bir atom modeli geliştirme ihtiyacı duymasını sağlayan şey de birazdan bahsedeceğimiz üzere elektronun keşfedilmesi olacaktır.
Elektronun keşfiyle birlikte atomun yapısının da önceden sanıldığından farklı olduğu ve böylelikle yeni bir atom modelinin geliştirilmesi gerektiği ihtiyacı ortaya çıkacaktır.
funduszeue.infon&#;un elektronu keşfetmesiyle birlikte yepyeni bir atom modeli, Thomson Atom Modeli fizik ve kimya literatürüne girecek ve atom modellerine yönelik anlayışımızda önemli bir rol oynayacaktır.
Ancak Thomson Atom Modeli&#;ne geçmeden evvel, bundan önceki ortaya atılan atom modellerinden çok kısa da olsa bahsetmekte fayda var. Çünkü Thomson Atom Modeli, kendinden önce geliştirilmiş olan atom modellerinin üzerine inşa edilmiş bir atom modelidir.
Tarihteki Atom Modelleri
Elektronun keşfine gelmeden önce bilim insanları çeşitli atom modelleri öne sürmüştü. Tarihteki ilk atom modelinin, Milattan önce 5.yüzyılda Antik Yunan döneminde yaşamış ünlü filozof Democritus tarafından geliştirildiğini görmekteyiz.
Democritus, evrendeki bütün maddelerin küçük, bölünemez ve yok edilemez yapılardan oluştuğunu iddia ediyordu. Bu yapılara da &#;atom&#; ismini vermişti.
Böylelikle Antik Yunan devrinde, Democritus ve yanlıları tarafından yepyeni bir anlayış, atomcu bir anlayış ortaya çıkıyordu. Ancak atom kavramı, bilimsel bir konsept olmaktan bir hayli uzaktı.
Çünkü o dönemde ne Democritus ne de başka birisi atomun varlığını kanıtlayacak bilimsel araçlara ve yöntemlere sahip değildi. Böylelikle atom kavramının Antik Yunan devrinde bilimsel bir kavramdan ziyade daha çok felsefi bir konu olduğunu söyleyebiliriz.
Zaman geçtikçe maddenin atomlardan oluştuğuna yönelik bu alanda yapılan çalışmalarda da kayda değer ilerlemeler gerçekleşmeye başlamıştı.
yüzyıla gelindiğinde İngiliz fizikçi ve kimyager John Dalton, buhar basıncı ve gazlarla ilgili bir dizi deney yapıyordu. Deneyleri esnasında farklı gazların, sadece belirli oranlarda birbirine karıştığını fark eden Dalton, buradan gaz parçacıklarının atomlardan oluşması gerektiği çıkarımını yapmıştı.
Democritus, atomların varlığını sadece akıl yürütmeye dayanarak ortaya atarken John Dalton, yaptığı deneyler sonucu atomların var olması gerektiğini söylemekteydi. Bu yönüyle Dalton, atomun varlığını deneysel olarak ilk kanıtlamaya çalışan bilim insanı olmuştur diyebiliriz.
Ancak Dalton&#;un öne sürdüğü atom modeli, nihai atom modeli olmaktan çok uzaktı. yüzyılın sonlarına doğru gelirken, artan bilgi birikimi ve gelişen teknoloji ile birlikte bilim insanları, atomlardan daha küçük yapıların olup olmadığı sorusunu gündeme getirmeye başlamıştı.
Elektron Keşfediliyor
yüzyılın şafağında fizikçilerin zihninde önemli bir soru yer edinmişti: Elektriği ileten madde tam olarak neydi? Bu sorunun cevabını bulmak üzere, Katot Işın Tüpü isimli bir aletle deney yapmaya karar verdiler.
Bu ışın tüpünün içinde, her iki tarafında pozitif ve negatif yüklü olmak üzere 2 elektrot bulunur ve yüksek bir voltaj uygulanarak, negatif yüklü elektrottan pozitif yüklü olanına doğru bir ışın akımı gerçekleşir.
Bu deneyi yapanlardan birisi de Britanyalı fizikçi Joseph John Thomson idi. Thomson, deneye ek olarak pozitif ve negatif yüklü iki levhayı tüpün içine yerleştirmişti.
Ortaya çıkan ışınların negatif yüklü levhadan sapma göstererek pozitif yüklü levhaya doğru yöneldiğini fark eden Thomson, bu ışınların aslında negatif yüklü parçacıklardan oluştuğu kanısına vardı.
Çünkü aynı yüke sahip parçacıklar bilindiği üzere birbirini itme eğilimi gösterecektir.
İşte bu parçacıklar, sonradan elektron olarak adlandırılacaktı. Thomson, katot ışınlarının aslında negatif yüklü elektronlardan meydana geldiğini keşfetmişti.
Thomson, bu parçacıkların kütle ve yük oranlarını da hesaplayarak elektronların, hidrojenden yaklaşık kat daha küçük olduğunu ortaya çıkarınca, hidrojen atomundan daha küçük bir yapının var olduğu da ilk defa kanıtlanmış oluyordu.
Böylelikle de atomdan daha küçük, negatif yüklü bir atom altı parçacık olan elektron, tarihte ilk defa Thomson tarafından keşfedilmiş oldu.
Aynı zamanda tarih boyunca bilim insanları tarafından dile getirilen, atomun bölünemez bir yapıda olduğu görüşü de artık geçerliliğini yitirmek üzereydi. Thomson&#;a göre atom parçalanabilir bir yapıdaydı.
Thomson Atom Modeli Literatüre Giriyor
Buraya kadar olan durum şu şekildeydi: Maddenin en küçük yapıtaşı artık atom değildi. Atomdan çok daha küçük, öyle ki kat daha küçük, atom altı bir parçacık keşfedilmişti. Bu parçacık, negatif yüke sahip bir elektrondu.
Öte yandan atomdan daha küçük bir parçacık keşfedildiği için, atomun bölünemez nitelikte olduğu varsayımı da artık tarihin tozlu raflarını almak üzereydi.
Atomun keşfedilen bu yepyeni yapısını, yani hem pozitif hem de negatif yükten oluşan bu parçacığın yapısını açıklamak üzere bir model ortaya koymak gerekiyordu.
İşte bu noktada funduszeue.infon, negatif yüklü elektronların, pozitif yüklü atomun içinde düzgün bir şekilde dağılım gösterdiği bir atom modeli önermişti. Bu atom modeli Thomson Atom Modeli olarak bilinmektedir.
Thomson, atomdaki pozitif ve negatif yüklerin eşit oranlarda mevcut olduğunu öne sürerek, atomun tamamen nötr bir yapıda olduğunu ifade ediyordu.
Atomun küre şekilli olduğu inanışını sürdüren Thomson, negatif yüklü elektronların, pozitif yüklü atomun içinde bulunduğunu iddia etmişti.
Bir üzümlü kekteki üzümlerin elektron olduğunu, kekin tamamının da atomun kendisi olduğunu farz edersek, bu modelin neden aynı zamanda atomun Üzümlü Kek Modeli olarak adlandırıldığını da rahatlıkla anlayabiliriz.
Thomson Atom Modeli Özellikleri ve Varsayımları
Thomson Atom Modeli, daha önce de bahsedildiği gibi atoma ilişkin öne sürülen birçok modelden sadece bir tanesidir. Ancak Thomson Atom Modeli ortaya atıldığı dönemde, atomun çekirdeği henüz daha keşfedilmemişti.
Böylelikle Thomson, yaşadığı dönemde atoma ilişkin bilinen bütün bilgileri kullanarak Thomson Atom Modeli&#;ni ortaya atmıştı. Bu modelin özellikleri kısaca şu şekildedir:
Atomun içinde, elektron isimli negatif yüklü parçacıklar mevcuttur.
Bu negatif yüklü elektronlar, atomun içinde düzgün bir şekilde dağılım göstermektedir.
Atomun kendisi pozitif olmakla birlikte, içinde negatif yüklü elektronlar barındırdığı için atom yük olarak nötr bir yapıdadır.
Thomson Atom Modeli, yapısı itibariyle bir üzümlü kekin yanı sıra bir karpuza da benzetilmektedir. Şöyle ki karpuzun içi olan kırmızı bölüm, pozitif yüke sahip olan atomun yapısına benzetilip, içinde bulunan çekirdekler de atomun içinde bulunan negatif yüklü elektronlara benzetilmektedir.
Hem üzümlü kek modelini hem de karpuz modelini aklımıza getirerek, Thomson&#;ın ortaya attığı atom modelinin böylelikle neye benzediğini daha kolay anlayabiliriz.
Thomson Atom Modeli Eksiklikleri ve Yanlışları
Thomson Atom Modeli yapılan deneylerle bir uyumluluk gösteredursun, sonradan yapılacak olan deneyler modele ilişkin birtakım problemler ortaya çıkaracaktı. Öncelikle, atomun pozitif bir yüke sahip olduğunu göstermeyle ilgili bir sorun vardı. Bu, literatürde &#;Thomson Problemi&#; olarak da bilinmektedir.
Genel olarak, Thomson Atom Modeli&#;nin eksiklikleri şunlardı:
Atomun kararlı yapısını açıklamakta başarısız oluyordu. Çünkü Thomson Atom Modeli, pozitif bir yükün negatif yüklü elektronları atomun içinde nasıl tuttuğuna bir açıklama getiremiyordu.
Thomson Atom Modeli, atomun çekirdeği hakkında herhangi bir şey söylemiyordu.
Thomson Atom Modeli, Altın Folyo Deneyi olarak bilinen deneyde, alfa parçacıklarının altın folyodan sektiği gözlemini de açıklamakta yetersiz kalmaktaydı.
Thomson Atom Modeli&#;nin ortaya atılmasından sadece beş yıl sonra, Hans Geiger ve Ernest Marsden isimli bilim insanları, alfa parçacıklarını ve altın folyoyu kullanarak yapacakları deney sonucu bu atom modelini çürüteceklerdi.
Altın Folyo Deneyi olarak da bilinen bu deneyde alfa parçacıklarının, altın folyodan sekip florasan bir ekrandaki saçılım örneklerini ölçmeyi planlıyorlardı. Eğer Thomson Atom Modeli doğru olsaydı, alfa parçacıklarının altın folyo atomlarının içinden hiç sapmadan geçmesi gerekecekti.
Ancak deneyi yapanların gördüğü şey, alfa parçacıklarının büyük bir kısmının altın folyonun içinden geçerken, çok az bir kısmının farklı yönlerde saçılım göstermiş olmasıydı. Bir kısmı da parçacıkların çıktığı yöne doğru geri sekmişti.
Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford da söz konusu olan deneyi yapmıştı ve bu deneyden bazı çıkarımları oldu. Alfa parçacıkları bilindiği üzere pozitif yüklü bir helyum çekirdeği olduğu için, alfa parçacıklarının kimisinin çeşitli yönlere doğru sekmesinin sadece bir sebebi olabilirdi: Atomun merkezinde yoğun bir halde, pozitif yüke sahip bir yapı olmalıydı.
Atomdaki pozitif yük, Thomson Atom Modeli&#;nin dediğinin aksine atom içinde düzenli bir dağılım göstermiyor, daha ziyade merkezde yoğunlaşıyordu. Buna ek olarak, folyonun içinden hiç sapmadan geçen parçacıkları gözlemleyen Rutherford, atomun içinin çoğunlukla boşluktan ibaret olması gerektiği çıkarımını yapmıştı.
Alfa parçacıklarının saçılım göstermesinin üzerine Rutherford, atomun merkezinde pozitif yüklü yoğun bir çekirdeğin olduğunu, bu pozitif çekirdeğin etrafında da elektronların döndüğünü öne sürmüştü. Rutherford&#;un öne sürdüğü bu model, Rutherford Atom Modeli olarak bilinmektedir.
Sonuç:
Her ne kadar Thomson Atom Modeli, atomun yapısını layıkıyla açıklayacak kadar doğru bir model olmasa da ondan sonraki atom modellerinin gelişiminde önemli bir rol oynayacaktır.
Thomson Atom Modeli, sadece elektronun keşfedilmesi gibi yeni keşifleri bünyesinde barındırmamış, ayrıca tarih boyunca insanların sahip olduğu, &#;bölünemez ve hareketsiz nitelikte olan atom&#; görüşünü ortadan kaldırarak atomun bölünebilir ve hareketli bir yapıda olduğunu göstermiştir.
Böylelikle Thomson&#;dan sonra gelen bilim insanları, atomun kendinden daha küçük parçacıklardan, proton ve nötron gibi atom altı parçacıklardan oluştuğunu ve aynı zamanda bu parçacıkları bir arada tutan güçlü nükleer kuvvet gibi atom altı kuvvetlerin varlığını keşfedeceklerdir.
4- Universe today, &#;What Is The Plum Pudding Atomic Model?. <funduszeue.info>
Atom modelleri ve özellikleri, fizik alanına ilgi duyan kişilerin en fazla merak ettiği konuların başında geliyor. Bu yazıda çok sayıda kişi tarafından oldukça merak edilen bazı soruları yanıtlayacağız. Hazırladığımız yazıya göz atabilir ve fiziğin en önemli konularından bir tanesi olan atom modeli hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz.
Zaman içerisinde değişen atom modeli, atomun yapısını ve bileşimini anlatmak için kullanılır. Yıllar içerisinde bazı bilim insanları tarafından fizik alanı açısından oldukça önemli olan çeşitli atom teorileri ortaya atıldı.
Hazırladığımız yazıda bilim insanları tarafından ortaya atılan atom teorilerinin neler olduğunu ve hangi özellikleri içerdiğini açıkladık. Peki, atom nedir? Atom teorilerinin özelliklerine geçmeden önce atomun ne olduğunu cevaplayalım.
Atom Nedir?
Bir atom, genellikle bir veya daha fazla elektronla çevrili bir çekirdekten oluşur. Her elektron negatif, protonlar ise pozitif yüklüdür. Pozitif yüke sahip olan çekirdek, proton ve nötron olarak bilinen parçacıklar içerir.
Bir atomun çekirdeğindeki proton sayısı, kimyasal elementin atom numarasıdır. Bir başka deyişle herhangi bir elementin atom numarası, o elementin atomunun çekirdeğinde bulunan toplam proton sayısıdır.
Maddenin temel birimi olan atomun bir zamanlar evrendeki en küçük şeyin olduğu ve bölünemeyeceği düşünülüyordu. Bu nedenden dolayı atom kelimesi, Yunancada atomos ifadesinden türetilmiştir. Atomos, Türkçede bölünemez anlamına gelir.
Atomun yapısı ve kuantum fiziği tarihinin kökeni Demokritos'a dayanır. Antik Yunan filozofu Demokritos, maddenin atomlardan oluştuğunu öne süren ilk kişidir. Tüm kimyasal reaksiyonlar ve fiziksel özellikler, atomun yapısı ile ilgilidir. Atomun yapısına dair ilk bilimsel teori yılında John Dalton tarafından ortaya atıldı.
Atom yapısı keşfedilmesiyle beraber aynı zamanda bir maddenin yapısını oluşturan temel parçacıklar olan atom altı parçacıkların keşfinin de temeli atıldı. Maddenin atom yapısını oluşturan başlıca şeyler protonlar, elektronlar ve nötronlardır. Nötronlar ve protonlar atomun çekirdeğinde bulunur ve çekirdeği oluşturur.
Hiçbir iki elementin proton ve elektron sayıları eşit değildir. Bu, her elementin atom yapısını farklı olduğunu gösterir. Her elementin kendine has özelliklerinin olmasının arkasındaki temel neden budur.
ve yüzyıllarda dünya genelinde pek çok bilim insanı atom yapısını kendi atom teorileri ile açıklamaya çalıştı. Her ne kadar söz konusu teorilerin artıları olduğu kadar olumsuz yanları olsa da tamamı modern atom modelinin gelişiminde büyük rol oynadı.
Bu alana en fazla katkıda bulunan bilim insanları arasında John Dalton, Joseph John Thomson, Emest Rutherford ve Neils Bohr yer alıyor. Peki, atom modeli ve özellikleri neler?
Atom Modelleri ve Özellikleri Neler?
Dalton atom modeli
Thomson atom modeli
Rutherford atom modeli
Bohr atom modeli
Kuantum atom modeli
Yukarıda 5 adet atom modeli yer alıyor. Listede bulunan modellerin detaylarına aşağıdan göz atabilirsiniz.
Dalton Atom Modeli Özellikleri
Madde, atom isimli çok küçük parçacıklardan oluşur.
Atomlar bölünemez.
Atomlar kimyasal reaksiyonlarla yok edilemez.
Bir elementin bütün atomları aynı kimyasal özelliklere ve kütleye sahiptir.
Dalton atom modeline göre madde, atom isimli oldukça küçük parçacıklardan oluşur. Bu teori, atomların bölünemeyeceğini ileri sürer. Bunların yanı sıra atomların kimyasal reaksiyonlarla yok edilemeyeceği belirtilir.
Söz konusu model, bir elementin tüm atomlarının aynı kimyasal özelliklere ve kütleye sahip olduğunu ileri sürer. Bu teori izotopların varlığını açıklayamadı. Ayrıca söz konusu teoride atomların yapısına dair uygun bir açıklama yapılmadı.
İlerleyen zamanlarda atomların bölünebilir olduğu bulundu ve Dalton tarafından ortaya atılan modelin yanlış olduğu kanıtlanmış oldu.
Thomson Atom Modeli Özellikleri
Atom küre şekline sahiptir.
Atomda pozitif yüklü gövdenin içerisinde negatif yüklü elektronlar bulunur.
Elektronlar hareket edemez.
Elektronların kütleleri oldukça küçüktür.
İngiliz bilim insanı Joseph John Thomson, 'lerin başında atomun yapısını tanımladı. Gerçekleştirdiği katot ışını deneyi ile elektronları keşfeden Thomson, Nobel Ödülü'ne layık görüldü. Thomson tarafından ileri sürülen teori, üzümlü kek modeli olarak da bilinir.
Joseph John Thomson tarafından ortaya atılan teori, bir atomun merkezinde konumlanan çekirdek hakkında hiçbir şeyden bahsetmedi.
Rutherford Atom Modeli Özellikleri
Çekirdek, atomun merkezinde yer alır.
Çekirdeğin boyutu, atomun boyutuna kıyasla çok küçüktür.
Elektronlar, çekirdeğin etrafında dairesel şekilde hareket eder.
Atomun yapısında büyük boşluklar bulunur.
Rutherford atom modeli, yılında Nobel Kimya Ödülü'ne layık görülen Emest Rutherford tarafından gerçekleştirilen altın levha deneyi sonucunda geliştirildi. Bu modele göre çekirdek, atomun merkezinde yer alır. Çekirdeğin boyutu ise atomun boyutuna kıyasla çok daha küçüktür.
Rutherford tarafından ortaya atılan bu teori, elektronların çekirdeğin etrafında dairesel şekilde hareket ettiğini ileri sürer. Söz konusu model, atomun yapısında büyük boşluklar bulunduğunu belirtir.
Bohr Atom Modeli Özellikleri
Elektronlar hareket ederken enerji kaybetmez.
Elektronlar her zaman yalnızca sabit yörüngelerde hareket eder.
Her yörüngenin sabit bir enerji seviyesi vardır.
Kuantum sayıları elektronların enerji seviyelerini belirlemek için kullanılır.
Nobel Ödülü'nün sahibi olan Niels Bohr tarafından geliştirilen Bhor atom modeli, en yaygın kullanılan atom modelidir. Planck'ın nicemleme teorisine dayan model, elektronların her zaman sadece sabit yörüngelerde hareket ettiğini ve atomun her yerinde bulunmadıklarını ileri sürer.
Bohr ayrıca her yörüngenin sabit bir enerji seviyesi olduğunu belirtti. Rutherford yalnızca atomun çekirdeğini açıkladı. Bohr ise geliştirdiği modelde değişiklikler yaptı. Yapılan değişiklikler sonucunda elektronlar ve enerji seviyeleri eklendi.
Kuantum Atom Modeli Özellikleri
Elektronlar atomun etrafındaki yörüngelerde hareket eder.
Elektronların yeri tam olarak belirlenemez.
Yörüngeler olasılık bulutu olarak tanımlanır.
Modern atom kuramı olarak da bilinen kuantum atom modeli, atomun nasıl oluştuğu ve nasıl çalıştığı konusunda bu zamana kadarki en detaylı modeldir. Söz konusu kuram, Erwin Schrödinger, Werner Karl Heisenberg ve Louis de Broglie'nin katkılarıyla geliştirilmiştir.
Kuantum atom modeli, dalga-parçacık ikiliği kavramını ve hidrojenden daha karmaşık atomları açıklayabilir.
Bu yazıda 5 atom modelinin özelliklerini açıkladık. Konu ile ilgili düşüncelerinizi aşağıda yer alan yorumlar kısmından bizimle paylaşmayı unutmayın.
