TYT-Kimya 04. Atom ve Periyodik Sistem-1

Previous: TYT-Kimya 03. Kimyada İş Güvenliği
Next: TYT-Kimya 05. Atom ve Periyodik Sistem-2

Atom Modelleri

Dalton Atom Modeli (1803)

Maddeler atom denilen küçük taneciklerden oluşmuştur.
Atom parçalanamaz, varken yok, yokken var edilemez.
Atomlar içi dolu küre şeklindedir.
Kimyasal tepkimelerde atom türü ve sayısı korunur.
Bir elementin tüm atomları şekil, büyüklük bakımından özdeştir.
Farklı elementlerin atomları da birbirinden farklıdır.
Farklı element atomlarının birleşmesinden bileşikler oluşur.

Dalton, katlı oranlar kanununu ortaya çıkarmıştır.

Dalton atom modelinin yanlışları/eksikleri

Atom içi dolu değildir, boşluklu yapıya sahiptir.

Atomlar nükleer reaksiyonlarla parçalanabilir.
Bir elementin tüm atomları özdeş olmayabilir (İzotop atomlar)

Dalton atom modeli

Kütlenin korunumu
Sabit oranlar
katlı oranlar kanunlarını destekler.

Thomson Atom Modeli (1897)

Üzümlü kek modeli olarak da bilinir.

Atomdaki pozitif(+) ve negatif(-) yük sayıları birbirine eşittir.
Atomlar çapları yaklaşık \(10^{-8}\)cm olan kürelerdir.
Elektronlar, pozitif yüklü atom içinde homojen dağılmıştır.
Atomun kütlesini, pozitif yükler oluşturur.

Thomson atom modelinin yanlışları/eksikleri

Elektronlar atom içinde homojen dağılmamıştır.
Pozitif yüklü tanecikler ise, çok küçük bir hacme toplanmıştır.
Atomun kütlesini protonlar ve nötronlar oluşturur.
Atomdaki protonlar, atom kütlesinin yaklaşık yarısını oluşturur.

Rutherford Atım Modeli (1912)

Rutherford, bir deneyde, altın bir plakaya alfa ışınları göndererek, ışınların altının içinden geçip geçmediğine bakmıştır. Çoğunluğu geçmiş, bazıları sapmaya uğramış, az bir kısmı geri sekmiştir.

Deneyden çıkardığı sonuçlar:

Çok az kısmının çarpıp geri dönmesi, pozitif yüklerin atomun merkezinde çok küçük bir hacimde toplandığını gösterir.
Büyük kısmının levhadan hiç sapmadan geçmesi, atomun büyük kısmının boşluklu yapıda olduğunu gösterir.

Modelin özellikleri:

Gezegen modeli olarak bilinir.
Atomdaki elektron ve proton sayıları eşittir.
Çekirdek çapı \(10^{-12}-10^{-13}\)cm, atom çapı ise \(10^{-8}\)cm dir.
Atomun büyük kısmı boşluklu olup, elektronlar burada bulunur.
Atomdaki pozitif yükün tamamı çekirdekte bulunur.
Farklı elementlerin proton sayıları birbirinden farklıdır.
Atomun kütlesini çekirdek oluşturur. Protonların kütlesi çekirdek kütlesinin yaklaşık yarısına eşit olduğundan çekirdekte kütlesi protonun kütlesine eşit, yüksüz tanecikler bulunmalıdır.

Rutherford atom modelinin yanlışları/eksikleri

Rutherford; elektronların davranışlarını ve çekirdek çevresinde dolanan elektronların neden çekirdeğe düşmediğini açıklayamamıştır.

Bohr Atom Modeli (1913)

Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıktaki katman(enerji seviyesi)larda bulunur.
Enerji düzeyleri 1,2,3... veya K ile başlayarak K,L,M,... harfleri ile belirtilir.
Elektronların en düşük enerjili durumuna temel hal denir.
Elektronların enerji alarak üst enerji seviyesine çıkmasına uyarılmış hal denir.
Enerji seviyeleri arasındaki enerji farkı \(\Delta E=E_{\text{yüksek}}-E_{\text{düşük}}\) formülü ile hesaplanabilir.

Elektronun enerji alarak üst enerji seviyesine çıkmasına absorbsiyon(soğurma)
Aldığı enerjinin bir kısmını ışıma olarak geri yaymasına emisyon(yayma,ışıma) denir.

Elektronlar bir alt enerji seviyesine geçtiklerinde ilgili renkte ışık yayarlar.

Katmanların isimlendirilmesi

Bohr atom modelinin yanlışları/eksikleri

Bohr; tek elektronlu taneciklerin davranışını açıklamasına rağmen çok elektronlu taneciklerin davranışlarını açıklayamamıştır.
Elektronların yeri Bohr atom modelinde bahsedildiği şekilde tespit edilemez.

Modern Atom Modeli

Bohr atom modelindeki eksikliklerden dolayı, bulut modeli olarak da bilinen modern atom teorisi ortaya konmuştur.

Çok elektronlu atomların davranışını da açıklayan bu modele göre, elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu bölgelerden bahsedilebilir. Bu bölgelere elektron bulutu (orbital) denir.

Atomu Oluşturan Temel Tanecikler

Elementin özelliklerinin sembolde gösterimi:

\[\ce{^{\text{(kütle numarası)}}_{\text{(proton sayısı)}}H^{\text{(iyon yükü}}_{\text{(elektron sayısı)}}} \]

Çekirdek

Atomun merkezindedir.
Pozitif yüklüdür.
Atom kütlesinin neredeyse tamamını oluşturur.

Proton (\(p^+\))

Elektrik yükü +1 dir.
\(1,673x10^{-24}\)g dır.
Bağıl kütlesi 1akb dir.

Nötron (\(n^0\))

Yüksüzdür.
\(1,673x10^{-24}\)g dır.
Bağıl kütlesi 1akb dir.

Orbitaller

Elektronun bulunma ihtimalinin yüksek olduğu bölgelerdir. Elektron bulutu olarak da adlandırılırlar.

Elektron (\(e^-\))

Elektrik yükü -1
\(9,109x10^{-28}\)g dir.
Bağıl kütle sıfıra yakındır, göz ardı edilebilir.

Atomla ilgili bazı terimler

Yük ile elektron sayısının toplamı proton sayısını verir.
Proton ile nötron sayısının toplamı kütle numarasını verir.

Atom Numarası

Atom numarası = proton sayısı = çekirdek yükü.
Z harfi ile gösterilir, element sembolünün sol alt köşesine yazılır. (\({}_ZH\))

Kütle Numarası (Nükleon sayısı)

Kütle numarası = proton sayısı + nötron sayısı
A harfi ile gösterilir, element sembolünün sol üst köşesine yazılır (\({}^AH\))

Nötr Atom

Proton sayısı = elektron sayısı olan taneciklerdir.

İyon

Eğer elementlerden iyon değil de atom olarak bahsediliyorsa, o element nötrdür!

İyon yükü sağ üste yazılır.
Elektron sayısı sağ alta yazılır.

Proton sayısından elektron sayısı çıkartılınca kalan değer iyonu verir. 0 ise nötrdür.

Proton sayısı(ps) ve elektron sayısı(es) eşit olmayan taneciklerdir.
Pozitif(+) ya da negatif(-) yüklü atom ya da atom gruplarıdır.
Sadece elektron sayısı değişir. Proton sayısı değişmez.

Negatif veya pozitif yüklü atom gruplarına kök denir.

Örneğin: \(SO_4^{2-}\)
- Buradaki -2 yük, bu iyonun 2 tane ekstra elektronu olduğunu söyler. (Bileşiğin tamamındaki proton sayısı + 2)

Katyon

ps > es
pozitif yüklüdürler
Örneğin \(K^+\), \(Cu^{2+}\)

Anyon

es > ps
negatif yüklüdürler
Örneğin \(F^-\), \(O^{2-}\)

İzotop

Proton ve elektron sayıları eşitse, kimyasal özellikleri aynı.
Proton eşit, elektron farklıysa, kimyasal özellikleri farklıdır.
Proton ve elektron eşit, nötron sayısı farklıysa, fiziksel özellikleri farklıdır.
Proton, nötron ve elektron eşitse, fiziksel ve kimyasal özellikler aynıdır.

Çekirdek yükü (proton sayısı) aynı, kütle numarası farklı olan taneciklere izotop tanecikler denir.

İzotop tanecikler aynı elemente ait taneciklerdir.
- Örneğin; \({}^{14}{}_{6}C\) - \({}^{13}{}_{6}C\) birbirinin izotopudur.
İzotop atomların kimyasal özellikleri aynı, fiziksel özellikleri farklıdır.
İzotop iyonların hem fiziksel hem kimyasal özellikleri farklıdır.
- \(\ce{^{63}_{29}Cu^{2+}}\) - \(\ce{^{64}_{29}Cu^{+}}\) kimyasal ve fiziksel özellikleri farklı.
- \(\ce{^{35}_{17}Cl^{-}}\) - \(\ce{^{67}_{17}Cl^{-}}\) kimyasal özellikleri aynı, fiziksel özellikleri farklı.

İzoton

Atom numaraları (çekirdek yükleri) farklı, nötron sayıları aynı olan taneciklere izoton tanecikler denir.

İzoton tanecikler farklı elementlere ait taneciklerdir.
- Örneğin: \(\ce{^{7}_{3}Li}\) ve \(\ce{^{8}_{4}Be}\) birbirinin izotonudur.
İzoton taneciklerin fiziksel ve kimyasal özellikleri farklıdır.

İzobar

Kütle numaraları (nükleon sayıları) aynı, proton sayıları farklı olan taneciklere izobar tanecikler denir.

İzobar tanecikler farklı elementlere ait taneciklerdir.
- Örneğin; \(\ce{^{24}_{12}Mg}\) ve \(\ce{^{24}_{11}Na}\) birbirinin izobarıdır.
İzobar taneciklerin fiziksel ve kimyasal özellikleri farklıdır.

İzoelektronik

Elektron sayıları ve elektron dizilimleri aynı olan taneciklere izoelektronik tanecikler denir.

İzoelektronik tanecikler farklı elementlere ait taneciklerdir.
- Örneğin: \(\ce{_{12}Mg^{2+}}\) - \(\ce{_{11}Na^{+}}\) tanecikleri izoelektroniktir.
İzoelektronik taneciklerin fiziksel ve kimyasal özellikleri farklıdır.