Atom ve yapısı konu özeti

AskinElibol

Öğretmen
13 Ara 2020
9,752
9
38
KONU-I: ATOMUN YAPISI

Çevremize baktığımızda gördüğümüz kalem,sıra,masa, bina vb. tüm maddeleri bir bütünmüş ve boşluksuz yapıdaymış gibi algılarız. Aslında maddeler bütünsel yapıda değil tanecikli yapıdadır.

Şekerin su da çözünmesi, katı iyodun alkolde dağılması ve gazların sıkıştırılabilmesi maddelerin taneciklerden oluştuğunu kanıtlar.

Maddeyi oluşturan en küçük yapı taşına ATOM denir.

ATOM



Çekirdek Katman





Proton(p) Nötron(n) Elektron(e)















Atomun temel iki kısmı vardır. Bunlar ÇEKİRDEK ve KATMANLARDIR. Atomun çekirdeğinde proton ve Nötron bulunur. Çekirdeğin etrafında ise yani katmanlarda elektronlar bulunur.

Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Farklı yüke sahip bu parçacıklar birbirini etkileyerek bir arada bulunur ve atomu oluşturur. Atomda bulunan yükler negatif ve pozitif yük olarak adlandırılır. Negatif yük elektronun, pozitif yük ise protonun yükünü temsil etmektedir. Şekilde gösterildiği gibi Elektronun yükü “-”, protonun yükü “+” işareti ile gösterilmektedir. Nötron ise atomun merkezinde proton ile birlikte bulunan yüksüz(0) parçacıktır.















Not-1: Her atomun proton nötron ve elektron sayıları birbirinden farklıdır. Belirli sayılarda proton, nötron ve elektronlar farklı konumlarda bir arada bulunarak atomları oluşturur. Atomu oluşturan bu parçacıkların arasında da sadece boşluk vardır
.



















Atomun bir alt parçacığı olan elektronlar çekirdeğin etrafında sabit bir yerde durmaz. Elektronların hareketini foto¤rafta gördüğümüz Lunapark’taki ahtapotun yaptığı dönme hareketine benzetebiliriz. Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıklarda hem kendi etraflarında hemde çekirdeğin etrafında çok hızlı hareket eder. Bu sebeple elektronlar çekirdeğe düşmezler, çekirdek tarafından çekildikleri için de dışarı fırlamazlar. Çekirdekte bulunan proton ve nötron ise elektrona göre oldukça yavaş hareket eder. Bu durumda atomu oluşturan parçacıkların hızlarının farklılığı bunların sahip oldukları kütlelerle ilişkili olabilir mi?

Elektronlar çekirdeğin etrafında saniyede 2200 km hızla dönerler.







Atomun çekirdeğinde bulunan proton ve nötronun kütlesi hemen hemen birbirine eşittir.
Elektronun kütlesi ise proton ve nötronun kütlesinden çok daha küçüktür. Protonun veya nötronun kütlesi, elektronun kütlesinin yaklaşık olarak 2000 katı kadardır. Bu durumda atomun kütlesinin yaklaşık olarak proton ve nötron kütleleri toplamı olduğunu söyleyebiliriz. Şimdi biz de atomu oluşturan parçacıkları kapladıkları hacme göre karşılaştıralım. Bu durumda atomun hacmini hangi parçacık oluşturuyor olabilir?





Eğer atomun çekirdeği bir bilye büyüklüğünde olsaydı atom yaklaşık olarak bir stadyum büyüklüğünde olurdu. Bu durumda elektronların hareket ettikleri bölgenin, çekirdeğe

Göre ne kadar çok yer kapladığını hayal edebiliyor musunuz?





NOT-2: Atomun kütlesini proton ve nötron hacmini ise elektron oluşturur.



ATOM MODELLERİ VE BİLİM ADAMLARI



1.DEMOCRİTUS VE GÖRÜŞLERİ(M.Ö 400)


  • Maddeler taneciklerden oluşmuştur. Bu taneciklere ATOM(bölünemez) adını vermiştir.
  • Bütün maddelerin atomları birbirinin aynısıdır. Maddeleri farklı kılan bu atomların dizilişi ve sayısıdır.


UYARI: Democritus görüşlerini deneysel olarak ispatlamamıştır. Sadece varsayımdır.

2. JOHN DALTON VE GÖRÜŞLERİ(1766-1844)


  • Atomlarla ilgili İLK BİLİMSEL ÇALIŞMALARI YAPAN bilim adamıdır.
  • Atom içi dolu sert kürelerdir. Bölünemez
  • Her maddenin atomu kendisine özgüdür.


UYARI: J. DALTON Atomun çekirdeğinden, atom altı parçacıklar(proton, nötron ve elektrondan), elektronların çekirdeğin etrafında katmanlarda dönmesinden bahsetmemiştir. Atomun boşluklu yapısı olduğundan da bahsetmemiştir.























2. JOHN JOSEPF THOMSON VE GÖRÜŞLERİ(1856-1940)


  • Yaptığı deneyler sonucunda atom altı parçacıkların olduğunu keşfetmiştir.
  • Maddenin en küçük yapı taşı atom değildir. Daha küçük parçacıklar vardır.
  • Atom bölünebilir.
  • Atomun içinde + yükler vardır. – yükler + yükler içinde rastgele dağılmışlardır.
  • Thomson atom modelini ÜZÜMLÜ KEK’E benzetir. Ona göre kekin hamuru + yüklerden oluşur – yükler ise üzümlerdir.


UYARI: J.J.THOMSON; Atomun çekirdeğinden,proton ve nötron kavramlarından,elektronların çekirdeğin etrafında dönmesinden bahsetmemiştir.

Thomson a göre atom + yüklüdür. Halbuki atom da sadece + yükler bulunmaz ve atom yüksüz de olabilir.



Not:
1891 yılında Stoney (Stoni) adlı bilim insanı negatif yüklü parçacıklara elektron adını vermiştir.



3. ERNEST RUTHERFORD VE GÖRÜŞLERİ(1871-1937)

  • Atomun çekirdekli bir yapıya sahip olduğunu keşfetmiştir.
  • Çekirdeğin içerisinde + yükler bulunur ve bu yüklerin adı protondur.
  • Elektronlar ise çekirdeğin etrafında gezegenlerin güneşin etrafında dönmesi gibi dönerler.
  • Protonların sayısı ile elektronların sayısı birbirine eşittir.
UYARI: E.RUTHERFORD; nötronların varlığından, elektronların yerlerinden nasıl ve nerelerde döndüğünden ve hareket etme şekillerinden tam olarak bahsetmemiştir.


1626863297184.png

4. NİELS BOHR VE GÖRÜŞLERİ(1875-1962)

  • Elektronların yerlerini ve nasıl hareket ettiklerini bulmuştur.
  • Elektronlar atomun çekirdeğinin etrafında rastgele değil belli katmanlarda ve belirli uzaklıklarda dönerler.
  • Her katmanda belirli sayıda elektron bulunabilir.
  • Her katmanda yer alan elektronların enerjileri birbirinden farklıdır.
UYARI:N. BOHR; nötronun varlığından bahsetmemiştir. Elektronların yerinin net olarak belirlenemeyeceği daha sonra bulunmuştur. Çok elektronlu atomların elektronlarının hareketleri bu modelle açıklanamamaktadır.

1626863285222.png

NOT: BOHR ATOM MODELİ tam olarak doğru bir şekilde atomu tanımlayamasa da daha somut bir şekilde anlatılması kolay olduğu için tercih edilir.



5. MODERN ATOM TEORİSİ VE GÖRÜŞLERİ


Modern atom teorisine göre elektronlar çok hızlı hareket ettikleri için sabit bir yerleri yoktur. Bu teoriye göre katman kavramından bahsedemiyoruz. Elektronların yerlerini kesin olarak tespit edememekle birlikte yalnızca nerelerde bulunabileceklerini biliyoruz.



Bu olayı şu şekilde açıklayabiliriz: Evinizde bir kedi olduğunu düşünün. Evde değilseniz kedinin nerede olduğunu bilemezsiniz, ancak nerelerde olabileceğini tahmin edersiniz.






1626863274415.png



Benzer şekilde biz de atomu göremiyoruz ancak elektronun nerelerde olabileceğini tahmin ediyoruz. Elektronun bulunabileceği ve hareket ettiği alanı, sineğin asılı lambanın çevresinde döndüğü alana benzetebiliriz. İşte elektronların bulunabilecekleri bu kısımlar elektron bulutu olarak adlandırılır.





Elektron bulutu modelinde elektronun belirli bir yörüngesi olmadığı için elektron, şekilde de gösterildiği gibi kısa süre içinde farklı konumlarda bulunur.

1626863263696.png
ELEMENT NEDİR VE SEMBOLLERLE GÖSTERİMİ

Elementi oluşturmak için aynı tip atomlar bir araya gelir. Bir elementin bütün atomları birbiriyle aynı iken, farklı elementlerin atomları birbirinden farklıdır. Bu elementlerin her biri farklı özelliklere sahiptir.

Örneğin demir elementini oluşturan atomlar birbiriyle aynı iken, bakır elementini oluşturan atomlardan farklıdır. Bu sebeple demir elementi, bakır elementinden farklı özelliklere sahiptir.



Bilinen 118 element vardır. Bilimsel çalışmalar sırasında elementleri adlarıyla kullanmak iletişimi zorlaştırır, ayrıca zaman kaybına da yol açar. Bilim insanları bu

problemi ortadan kaldırmak için elementleri daha kısa şekilde ifade etmenin yollarını aramışlardır.



Bilim insanları elementlerin Latince adlarının yerine bu adların;

  • İlk harflerini tercih etmişler ve bu harfler elementlerin sembolü olarak kullanılmıştır.
  • İlk harfleri aynı olan elementler olduğunda da element adının ilk iki harfi tercih edilmiştir.
  • İki harfle belirtme durumunda ilk harf büyük, ikinci harf küçük yazılmıştır.
  • Söz gelişi hidrojen elementinin Latince adı “Hydrogenes”olduğu için sembolü “H”, helyum elementinin Latince adı “Helios” ve sembolü “He” şeklindedir.


Fosfor elementinin Latince adı “Phosphoros” olduğu için bu element “P” ile gösterilmektedir. Bakır elementinin Latince adı “Cuprum”, sembolü “Cu”, altın elementinin Latince adı “Aurum”, sembolü “Au”, sodyum elementinin Latince adı “Natrium”, sembolü “Na” ve karbon elementinin Latince ad› “Carboneum”, sembolü

“C”dir. Sizce karbon elementinin sembolü neden “K” değildir, “C”dir?



1626863250707.png



Elementin NumarasıElementin AdıElementin Sembolü
1HidrojenH
2HelyumHe
3LityumLi
4BerilyumBe
5BorB
6KarbonC
7AzotN
8OksijenO
9FlorF
10NeonNe
11SodyumNa
12MagnezyumMg
13AlüminyumAl
14SilisyumSi
15FosforP
16KükürtS
17KlorCl
18ArgonAr


ELEKTRONLARIN KATMANLARA DİZİLİMİ VE GÖSTERİMİ

1626863240412.png


Elektronların ortalama olarak bulunduğu mavi

renk ile gösterilen bölgeler katman olarak adlandırılır.

Atomlar birden fazla katmana sahip olabilir. Gerçekte atomun yapısında modelde gösterildiği gibi katman

bulunmaz. Fakat elektronların konumunu daha kolay açıklayabilmek için katman, modelde mavi bölgelerle gösterilmiştir. Bu katmanlar, çizimlerde gösterildiği gibi düz bir zemin değildir. Çekirdeğin çevresini tamamen saran küresel bir yapıya sahiptir.



Peki, her atom farklı sayıda elektrona sahip olduğuna göre bu elektronların hepsi aynı katmanda mı bulunur?

1626863231306.pngYandaki resimde yer alan Elektron Oteli’ni inceleyelim ve her katta kaç elektron bulundu¤unu belirtelim?









Atomlarda birden fazla sayıda katman bulunabilir

ve katmanlardaki elektron sayısı farklı olabilir.



  • Ancak ilk katmanda en fazla iki elektron bulunabilir.
  • İkinci ve üçüncü katmanlarda bulunabilecek elektron sayısı sekizi geçemez.
  • Elektronlar öncelikle çekirdeğe en yakın katmanda bulunur. İkinci katmanda sekiz elektron yer aldıktan sonra elektronlar üçüncü katmana yerleşir
1626863221843.png


Atom adıAtomdaki e sayısı1.katman2.katman3.katman
H11
He22
Li321
Be422
B523
C624
N725
O826
F927
Ne1028
Na11281
Mg12282
Al13283
Si14284
P15285
S16286
Cl17287
Ar18288
NÖTR VE İYON ATOM NEDİR

Atomların proton ve elektron sayıları birbirine eşit olduğu için atomlar nötr yapıdadır. Atomun nötr olması atomda bulunan negatif yüklerin sayısının pozitif yüklerin sayısına eşit olması demektir.


Diğer bir ifade ile elektron negatif yüklü, proton pozitif yüklü olduğu için elektron ve proton sayılarının eşit olması atomun nötr olduğunu gösterir.


1626863209472.png



Atomların katmanlarında belirli sayılarda elektron bulunmaktadır. Ancak bir atom,

  • Tek katmanlıysa ve bu katmanda iki elektronu varsa kararlıdır.
  • Atomun iki katmanı varsa ve son katmanında sekiz elektron bulunuyorsa kararlıdır
  • ya da üç katmanlı ise ve son katmanında yine sekiz elektronu bulunuyorsa bu tür atomlar da kararlı yapıya sahiptir.


Helyum, Neon ve Argon doğada kararlı halde bulunur. Bunların dışında bulunan atomlar ELEKTRON ALARAK YA DA VEREREK KARARLI ATOM ELEKTRON DİZİLİMİNE SAHİP OLURLAR.



KARARSIZ BİR ATOM;

  • Tek katmana sahipse ve katmandaki elektron sayısısını 2’ye tamamlamışsa Dublet Kuralını( helyuma benzemek)
  • Birden fazla katmana sahipse ve son katmanındaki elektron sayısını 8’etamamlamışsa Oktet Kuralını (Neon ya da Argona benzemek) gerçeklerleştirmiş olur.


Atomlar, ELEKTRON ALARAK VEYA VEREREK KARARLI ATOMLARIN ELEKTRON DİZİLİMİNE ULAŞTIKLARINDA iyon olarak adlandırılır.



  • Proton sayısı elektron sayısına eşit olan atomlara Nötr atom denir.
  • Proton sayısı elektron sayısına eşit olmayan atomlara ise iyon atom denir.
  • Proton sayısı elektron sayısından fazla olan atomlara katyon atom denir.
  • Elektron sayısı proton sayısından fazla olan atomlara ise anyon atom denir.





ANYON ATOM NASIL OLUR


1626863196767.png

1626863190267.png




Nötr( 9p=9e) flor atomu son katmanında 8 elektron olmadığı için kararsız bir atomdur.

Atomun adı​
1.katman​
2.katman​
9F​
2​
7




Flor atomunun kararlı atomların elektron dizilimine ulaşması için ya bir elektron alması ya da yedi elektron vermesi gerekir. Tabii ki bir elektron alması, yedi elektron vermesinden daha kolaydır. Bu durumda flor atomu bir elektron almayı tercih edecektir ve Oktet Kuralı’na uyarak son katmanındaki elektron sayısını sekize tamamlayacaktır.












1626863177439.png

  • Flor atomunun pozitif ve negatif yükleri eşit sayıda iken, bir elektron alıp iyon hâline geldikten sonra yük dengesi bozulmuştur
  • Flor iyonunda negatif yük sayısı pozitif yük sayısından fazla olduğu için bu iyon negatif yüklüdür.
  • Atomlar elektron aldığında negatif yükle yüklenerek iyon hâline gelirler. Negatif yüklü bu iyonlar, anyon olarak adlandırılır.
  • Bir iyonda negatif yük sayısı pozitif yük sayısından ne kadar fazla ise o sayı, sahip olduğu yükle birlikte atomun sembolünün sağ üst köşesine yazılır.
Örneğin, bir tane elektron alan flor atomu F- şeklinde gösterilir. Bir elektron (-) olarak ifade edildiği için gösterimlerde “1” kullanılmaz. Fakat iki elektron almış bir atomun yükü “2-” fleklinde gösterilir. Flor atomu elektron alarak F- durumuna geldiğinde bu iyon flor anyonu olarak adlandırılır.

1626863167993.png

1626863160192.png
KATYON ATOM NASIL OLUR?

1626863152121.png




Atomun adı​
1.katman​
2.katman​
3.katman​
11Na​
2​
8
1​
Nötr olan sodyum atomu son katmanında 8 elektron olmadığı için kararsızdır.

  • Sodyum atomunun kararlı atomların elektron dizilimine ulaşması için son katmanındaki bir elektronu vermesi gerekir.


Sodyum atomu bir elektron verdiğinde;

1626863141605.png

  • Sodyum atomu, bir elektron verdikten sonra pozitif yüklü hâle gelmiştir. Atomlar elektron vererek pozitif yüklü iyon hâline gelir. Pozitif yüklü bu iyonlar katyon olarak adlandırılır.
  • Katyonlarda pozitif yük sayısının negatif yük sayısından ne kadar fazla olduğu bulunur ve fazla olan yük sayısı ise, sembolün sağ üst köşesine yazılır






Element sembolünde neler gösterilebilir?

Atom Numarası H İyon yükü(aldığı ya da verdiği esayısı)

Nötr Bir atom: 12Mg

İyon bir atom: 12Mg2+