MADDENİN TANECİKLİ YAPISI (7.SINIF)
ATOMUN YAPISI
Atomlar bir araya gelerek nesneleri ve etrafımızdaki diğer malzemeleri oluşturur. Günlük yaşantımızda kullandığımız tüm araç gereçler, hatta vücudumuz bile atomlardan oluşur.
Sadece tek tür atom içeren maddelere element denir. Örneğin bir altın külçesinde yalnızca altın atomları bulunur. Karbon, demir, oksijen ise diğer element örnekleridir.
İnsan vücudunda çok bulunan altı element ve vücutta bulunma yüzdeleri şöyledir:
Aşağıdaki resimde bir atom modeli gösterilmiştir. Kırmızı ile gösterilen bölüm atomun çekirdeğidir. Atom çekirdeğinde atomun kütlesini oluşturan atom altı tanecikler vardır.
Atomlar proton, nötron ve elektron adı verilen temel taneciklerden oluşmuştur.
Elektronlar, çekirdeğin etrafında katman adı verilen belirli bölgelerde dolanır. Gerçekte böyle katmanlar bulunmazken katman kavramı atom modelini anlamayı kolaylaştırır.
Atomun yapısındaki bu parçacıklar sürekli etkileşim halindedir. Bu etkileşimin nedeni parçacıkların farklı güçlere sahip olmasıdır.
Atomun etrafında dolanan negatif yüklü elektronlar, çekirdekte bulunan pozitif yüklü protonlar tarafından çekilir. Bu sayede elektronlar çekirdeğin etrafında dağılmadan dolanabilir.
Kütle açısından atom parçacıkları karşılaştırıldığında, proton ve nötronun kütlesinin birbirine yakın olduğu görülür. Elektronun kütlesi ise proton ve nötronun kütlesinden yaklaşık iki bin kat küçüktür. Bu durumda bir atomun kütlesini oluşturan, çekirdeğidir denilebilir. P ≅ n > e
Atom parçacıklarının dağılımına bakıldığında proton ve nötronların, çekirdekte çok küçük bir bölgede yer alırken elektronların, çekirdeğin etrafındaki büyük bir bölgede bulunduğu görülür.
Elektronların hareketi çok hızlıyken proton ve nötronların hareketi çok yavaştır.
Elektron sayısı 18’e kadar olan elementlerin ilk katmanında en fazla iki, diğer katmanlarında en fazla sekiz elektron bulunur.
GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE ATOMUN YAPISI HAKKINDA İLERİ SÜRÜLEN GÖRÜŞLER
Atom hakkında bugün bilinen bilgilerin temeli çok eskilere dayanmaktadır. Geçmişte ortaya konulan ve bazı yönleri ile hatalı olan birçok görüşün doğruyu bulmada bize yol gösterdiği ve rehberlik ettiği unutulmamalıdır.
Atomların görülebilmesi ya da hissedilmesi mümkün değildir. Bu nedenle atomun keşfi ve yapısının aydınlatılabilmesi uzun bir sürece dayanır. Bu süreç boyunca bilim insanları, önemli sonuçlara ulaşmış ve günümüzdeki “Modern Atom Teorisi ” geliştirilmiştir.
Atom Fikrinin Ortaya Çıkışı
Democritus (Demokritus, MÖ 400), maddenin “atom” adı verilen taneciklerden oluştuğu fikrini öne sürmüştür. “Atom”, kelime anlamıyla bölünemez anlamına gelse de günümüzde atomun daha küçük, atom altı parçacıklara bölünebildiği bilinmektedir.
Dalton Atom Modeli
Thomson Atom Modeli
1897 yılında John Joseph Thomson (Con Cozıf Tamsın, 1856-1940) isimli bilim insanı, Dalton Atom Modeli'ni geliştirerek yeni bir atom modeli oluşturmuştur. Bu modelde ilk defa pozitif ve negatif yüklerden bahseden Thomson, atomu pozitif yüklerin içerisine eşit sayıda negatif yükün gömülü hâlde bulunduğu bir küre şeklinde ifade etmiştir. Bu model üzümlü keke benzetilir.
Ernest Rutherford (Örnıst Radırford, 1871 -1937) isimli bilim insanı "Thomson Atom Modeli" üzerinde uzun süre çalışmalar yapmış, atom çekirdeği ve çekirdekle ilgili pek çok özelliği ilk keşfeden kişi olmuştur. Rutherford, yaptığı deneylerden yola çıkarak atomun ayrıntılı bir resmini oluşturmuştur. Atomun içinde yer alan çoğu maddenin ortadaki minik çekirdekte toplandığını, daha hafif olan ve elektron adı verilen parçacıkların ise Güneş’in çevresindeki gezegenler gibi çekirdeğin etrafında döndüklerini düşünmüştür. Rutherford’a 1908’de Nobel Kimya Ödülü verilmiştir. Elektronların katmanlarda dolandığı fikri de bu atom modelinde savunulmuştur. Rutherford, pozitif yüklere proton adını vermiştir. Çekirdekte nötr tanecikler bulunduğunu tahmin etmiştir.
Niels Bohr (Nils Bor, 1885-1932) isimli bilim insanı, 1913’te atomun yapısıyla ilgili tamamen yeni bir model tasarlamıştır. Model, Rutherford’un düşüncelerini farklı düşüncelerle birleştirerek oluşturulmuştur. Modele göre elektronlar çekirdeğin çevresinde kimi zaman da katman denilen tanımlanmış dairesel enerji düzeylerinde dönmektedir. Bohr Atom Modeli, günümüzde yerini başka bir atom modeline bıraksa da atomların davranış biçimlerinin anlaşılması noktasında önemli olmuştur.
Modern Atom Teorisi
Modern Atom Teorisi, temelde Bohr Atom Modeli'ne dayanır. Modern Atom Teorisi'ne göre çok hızlı hareket eden elektronlar belirli bir yerde bulunmaz. Ancak bulunma olasılıklarının çok yüksek olduğu bölgeler vardır. Bu bölgeler elektron bulutu olarak adlandırılır.
İYONLARIN OLUŞUMU, ANYONLAR VE KATYONLAR
Atomlar proton sayısıyla eşit sayıda elektron içerir. Bu nedenle nötr hâldedir. Elektronlar, çekirdek dışındaki katmanlarda belirli sayılarda bulunur. Atomların ilk katmanında en fazla 2 elektron bulunurken elektron sayısı 18’e kadar olan elementlerin 2. ve 3. katmanlarında en fazla 8 elektron bulunabilir.
Bir atom tek katmana sahipse ve 2 elektronu varsa dublet kuralına uymuş olur. Atom birden fazla katmana sahipse ve son katmanında 8 elektronu varsa oktet kuralına uymuştur. Bir enerji katmanı dolmadan bir üst katmanda elektron bulundurulamaz.
Kararlı yapıda olan helyum elementi dublet, neon elementi oktet kuralına uygundur.
Bir atomun katmanları tam doluysa atom kararlı yapıdadır. Ancak tam dolu değil ise atom ya elektron alarak ya da elektron vererek kararlı hâle geçmeye çalışır.
Kararlı hâle geçmeye çalışan atomlarda proton sayısı elektron sayısına eşit olmaz. Bu durumda oluşan yeni tanecik iyon adını alır.
Negatif yüklü iyonlar anyon adını alır.
1 elektron vererek oktet kuralına uyan sodyum atomunun başlangıçta 11 protonu ve 11 elektronu vardır. 1 elektron vererek son katmanındaki elektron sayısını 8 olarak düzenlemiştir. Atom 1 elektron verdiğinde yük dengesi bozulmuştur. +1 yüklü hâle geçmiştir.
Pozitif yüklü iyonlar katyon adını alır.
Verilen örneklerde hidrojen atomu elektron alarak (–) yüklü anyona dönüşürken, sodyum atomu elektron vererek (+) yüklü katyona dönüşmüştür. Bir iyonun üzerindeki "+" ya da "–" işareti iyon hâline geçerken kaç elektron aldığını ya da kaç elektron verdiğini belirtir.
İyonlar her zaman tek atomlu olmak zorunda değildir. Çok atomlu iyonlar da bulunur.
Örneğin SO42- iyonu çok atomlu bir iyondur. İyonda bir tane kükürt (S) atomu, 4 tane oksijen (O) atomu bulunur. İyonun üzerindeki –2 yükü, iyonun toplam yükünü ifade eder.
MOLEKÜLLERİN OLUŞUMU
Elementler daha basit bileşenlere ayrılamadıklarından özgün maddelerdir. Ancak, evrendeki her şey saf elementlerden oluşmamıştır. Buna rağmen her madde atomların çeşitli şekillerde bir araya gelmesi ile oluşur. Atomlar bir araya gelerek molekül adı verilen yapıları oluşturur. Bir molekül aynı atomların bir araya gelmesiyle oluşabileceği gibi farklı atomların bir araya gelmesiyle de oluşabilir.
Etrafımızdaki pek çok varlık farklı birkaç element atomunun birleşmesiyle oluşur. Farklı tür atomların birleşmesiyle oluşan moleküller bir araya gelerek bileşik adı verilen saf maddeleri meydana getirir.
İki adet klor atomu bir araya gelerek klor molekülünü oluşturur.
Farklı atomların bir araya gelmesiyle oluşan moleküle glikoz ve su molekülleri örnek verilebilir.
Her molekülün benzersiz şekli ve büyüklüğü vardır. Bu özellikler bir malzemenin sertlik, yumuşaklık, esneklik gibi özelliklerini belirler.
Bileşikler genellikle moleküldeki element özelliklerinden farklı özelliklere sahiptir.
Bir element olan sodyum (Na), yumuşak bir metaldir. Klor (Cl) elementi tepkime yatkınlığı yüksek bir gazdır. Sodyum ve klor bir araya gelerek sofra tuzu (NaCl) bileşiğini oluşturur. Bu bileşik kararlı, oda sıcaklığında tepkime yatkınlığı bulunmayan camsı bir kristal şeklindedir.
Doğadaki tüm maddeler gözle görülemeyecek boyutta yapı taşlarından oluşur. Bu yapı taşları atom adını alır.
Atomlar o kadar küçüktür ki 125 milyon atom bir araya gelse yalnızca 2,54 cm uzunluğa ulaşabilir. Aynı zamanda canlının en küçük yapı taşı olan hücrede bile trilyonlarca atom vardır. Atomun yapısı büyütülüp görülmez, deneylerle dolaylı olarak anlaşılmaktadır.
Atomların hepsi aynı değildir. Doğada 92 farklı türde atom bulunur. Atomlar farklı büyüklüklerde ve kütlelerde olup çok farklı özelliklere sahiptir.
Atomlar bir araya gelerek nesneleri ve etrafımızdaki diğer malzemeleri oluşturur. Günlük yaşantımızda kullandığımız tüm araç gereçler, hatta vücudumuz bile atomlardan oluşur.
Sadece tek tür atom içeren maddelere element denir. Örneğin bir altın külçesinde yalnızca altın atomları bulunur. Karbon, demir, oksijen ise diğer element örnekleridir.
İnsan vücudunda çok bulunan altı element ve vücutta bulunma yüzdeleri şöyledir:
Atomlar proton, nötron ve elektron adı verilen temel taneciklerden oluşmuştur.
- Proton (p) atomun merkezinde yer alan ve pozitif yüklü olan parçacıktır.
- Nötron (n) atomun merkezinde olup yüksüz olan parçacıktır.
- Proton ve nötronlar atomun merkezinde çekirdek adı verilen kısımda bulunur.
- Elektron (e) çekirdeğin etrafında yer alan negatif yüklü parçacıktır.
Elektronlar, çekirdeğin etrafında katman adı verilen belirli bölgelerde dolanır. Gerçekte böyle katmanlar bulunmazken katman kavramı atom modelini anlamayı kolaylaştırır.
Atomun yapısındaki bu parçacıklar sürekli etkileşim halindedir. Bu etkileşimin nedeni parçacıkların farklı güçlere sahip olmasıdır.
Atomun etrafında dolanan negatif yüklü elektronlar, çekirdekte bulunan pozitif yüklü protonlar tarafından çekilir. Bu sayede elektronlar çekirdeğin etrafında dağılmadan dolanabilir.
Kütle açısından atom parçacıkları karşılaştırıldığında, proton ve nötronun kütlesinin birbirine yakın olduğu görülür. Elektronun kütlesi ise proton ve nötronun kütlesinden yaklaşık iki bin kat küçüktür. Bu durumda bir atomun kütlesini oluşturan, çekirdeğidir denilebilir. P ≅ n > e
Atom parçacıklarının dağılımına bakıldığında proton ve nötronların, çekirdekte çok küçük bir bölgede yer alırken elektronların, çekirdeğin etrafındaki büyük bir bölgede bulunduğu görülür.
Elektronların hareketi çok hızlıyken proton ve nötronların hareketi çok yavaştır.
Elektron sayısı 18’e kadar olan elementlerin ilk katmanında en fazla iki, diğer katmanlarında en fazla sekiz elektron bulunur.
GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE ATOMUN YAPISI HAKKINDA İLERİ SÜRÜLEN GÖRÜŞLER
Atom hakkında bugün bilinen bilgilerin temeli çok eskilere dayanmaktadır. Geçmişte ortaya konulan ve bazı yönleri ile hatalı olan birçok görüşün doğruyu bulmada bize yol gösterdiği ve rehberlik ettiği unutulmamalıdır.
Atomların görülebilmesi ya da hissedilmesi mümkün değildir. Bu nedenle atomun keşfi ve yapısının aydınlatılabilmesi uzun bir sürece dayanır. Bu süreç boyunca bilim insanları, önemli sonuçlara ulaşmış ve günümüzdeki “Modern Atom Teorisi ” geliştirilmiştir.
Atom Fikrinin Ortaya Çıkışı
Democritus (Demokritus, MÖ 400), maddenin “atom” adı verilen taneciklerden oluştuğu fikrini öne sürmüştür. “Atom”, kelime anlamıyla bölünemez anlamına gelse de günümüzde atomun daha küçük, atom altı parçacıklara bölünebildiği bilinmektedir.
Dalton Atom Modeli
John Dalton (Con Daltın, 1766-1844) isimli bilim insanı, 1800’lü yılların başında yaptığı çalışmalarla "Dalton Atom Modeli"ni oluşturmuştur. Bu modele göre madde, bölünemeyen çok küçük taneciklerden oluşmuştur. Atomlar, içleri dolu ve parçalanamayan berk kürelere benzer. Bütün maddeler farklı tür atomlardan oluşmuştur.
Thomson Atom Modeli
1897 yılında John Joseph Thomson (Con Cozıf Tamsın, 1856-1940) isimli bilim insanı, Dalton Atom Modeli'ni geliştirerek yeni bir atom modeli oluşturmuştur. Bu modelde ilk defa pozitif ve negatif yüklerden bahseden Thomson, atomu pozitif yüklerin içerisine eşit sayıda negatif yükün gömülü hâlde bulunduğu bir küre şeklinde ifade etmiştir. Bu model üzümlü keke benzetilir.
Bohr Atom Modeli
Modern Atom Teorisi
İYONLARIN OLUŞUMU, ANYONLAR VE KATYONLAR
Atomlar proton sayısıyla eşit sayıda elektron içerir. Bu nedenle nötr hâldedir. Elektronlar, çekirdek dışındaki katmanlarda belirli sayılarda bulunur. Atomların ilk katmanında en fazla 2 elektron bulunurken elektron sayısı 18’e kadar olan elementlerin 2. ve 3. katmanlarında en fazla 8 elektron bulunabilir.
Bir atom tek katmana sahipse ve 2 elektronu varsa dublet kuralına uymuş olur. Atom birden fazla katmana sahipse ve son katmanında 8 elektronu varsa oktet kuralına uymuştur. Bir enerji katmanı dolmadan bir üst katmanda elektron bulundurulamaz.
Kararlı yapıda olan helyum elementi dublet, neon elementi oktet kuralına uygundur.
Bir atomun katmanları tam doluysa atom kararlı yapıdadır. Ancak tam dolu değil ise atom ya elektron alarak ya da elektron vererek kararlı hâle geçmeye çalışır.
Kararlı hâle geçmeye çalışan atomlarda proton sayısı elektron sayısına eşit olmaz. Bu durumda oluşan yeni tanecik iyon adını alır.
1 elektron alarak dublet kuralına uyan hidrojen atomunun başlangıçta 1 protonu ve 1 elektronu vardır. 1 elektron alarak katmanındaki elektron sayısını 2'ye çıkarmıştır. Atom, 1 elektron aldığından yük dengesi bozulmuştur. Fazladan 1 elektrona yani –1 yüke sahiptir.
Negatif yüklü iyonlar anyon adını alır.
Pozitif yüklü iyonlar katyon adını alır.
Verilen örneklerde hidrojen atomu elektron alarak (–) yüklü anyona dönüşürken, sodyum atomu elektron vererek (+) yüklü katyona dönüşmüştür. Bir iyonun üzerindeki "+" ya da "–" işareti iyon hâline geçerken kaç elektron aldığını ya da kaç elektron verdiğini belirtir.
İyonlar her zaman tek atomlu olmak zorunda değildir. Çok atomlu iyonlar da bulunur.
Örneğin SO42- iyonu çok atomlu bir iyondur. İyonda bir tane kükürt (S) atomu, 4 tane oksijen (O) atomu bulunur. İyonun üzerindeki –2 yükü, iyonun toplam yükünü ifade eder.
MOLEKÜLLERİN OLUŞUMU
Elementler daha basit bileşenlere ayrılamadıklarından özgün maddelerdir. Ancak, evrendeki her şey saf elementlerden oluşmamıştır. Buna rağmen her madde atomların çeşitli şekillerde bir araya gelmesi ile oluşur. Atomlar bir araya gelerek molekül adı verilen yapıları oluşturur. Bir molekül aynı atomların bir araya gelmesiyle oluşabileceği gibi farklı atomların bir araya gelmesiyle de oluşabilir.
Etrafımızdaki pek çok varlık farklı birkaç element atomunun birleşmesiyle oluşur. Farklı tür atomların birleşmesiyle oluşan moleküller bir araya gelerek bileşik adı verilen saf maddeleri meydana getirir.
İki adet klor atomu bir araya gelerek klor molekülünü oluşturur.
Farklı atomların bir araya gelmesiyle oluşan moleküle glikoz ve su molekülleri örnek verilebilir.
Bileşikler genellikle moleküldeki element özelliklerinden farklı özelliklere sahiptir.
otu r azıcıkkk
YanıtlaSil