28 Eylül 2020

2- Atomun Yapısı

Atom modelleri adlı konumuzda atom ile ilgili bilgilerimizin tarih içinde nasıl değişime uğradığına değindik. Bu değişim halen devam etmektedir çünkü atom en gelişmiş mikroskoplarla bile göremeyeceğimiz kadar küçüktür bu nedenle bununla ilgili bilgilerimiz her zaman deneysel verilerden elde ettiğimiz dolaylı bilgilerdir.

Atomun yapısı

Atom temelde üç farklı taneciğin bir araya gelmesiyle oluşur. Bunlar elektron, proton ve nötron‘dur. 

Atom modeli
Atom üç temel tanecik içerir. Bunlar elektron, proton ve nötrondur

Elektron

Thomson tarafından keşfedilen negatif (-) yüklü parçacıktır. Çekirdeğin etrafında çok yüksek hızlarla dolanırlar. Elektronlar diğer iki taneciğe göre (proton ve nötron) oldukça küçüktür.

proton ve elektronun kütlelerinin karşılaştırılması
Bir protonun kütlesi yaklaşık 2000 elektronun kütlesine eşittir

Elektronlar bu kadar küçük olmalarına rağmen yük değeri protonun yük değerine eşittir bu nedenle yüksüz bir atomda proton sayısı ile elektron sayısı bir birilerine eşittir fakat elektron sayısı değişebildiği için her zaman proton sayısı ile elektron sayısı eşit olmayabilir.

Örneğin Hidrojen atomunda 1 tane proton ve 1 tane elektron vardır, Lityum atomunda 3 adet elektron ve 3 adet proton bulunur.

Unutma!
Yüksüz bir atomda proton sayısı elektron sayısına eşittir!

Proton:

Pozitif (+) yüklü taneciktir. Çekirdekte bulunur. Protonlar atomun kimliğini belirler yani atomdaki proton sayısına bakarak atomun cinsi belirlenir. Buna atom numarası da denir.

Örnek:

  • Hidrojen: 1 protona,
  • Helyum: 2 protona,
  • Altın: 79 protona,
  • Demir: 26 protona sahiptir.

O element için proton sayısı her zaman sabittir. Yani Dünya’mızdaki demirin 26 protonu olduğu gibi kainattaki tüm demirlerin de 26 protonu vardır.

Nötron

Protonların pozitif yüklü olduklarını ve çekirdekte bulunduklarını söylemiştik fakat aynı yüke sahip protonlar nasıl oluyor da bir arada bulunabilirler? Aynı yükler bir birilerini ittikleri halde protonlar neden bir birilerini itmezler?

Nötron keşfedilmeden önce bilim insanları çekirdekte protonları bir arada tutan yüksüz bir parçacığın olması gerektiğini dile getirmişlerdi fakat 1932 yılına kadar bu kanıtlanamadı. Chadwick, 1932 yılında yaptığı deneyler sonucunda kütlesi protonun kütlesine yakın ama yüksüz bir parçacık keşfetti buna nötron (nötr yüksüz anlamına gelmektedir) adını verdi.

Nötron olmadan protonlar bir arada duramaz

Proton ve nötron çekirdekte yer alırlar bu nedenle atomun kütlesini hesaplarken bu iki taneciğin toplam kütlesini bulmamız gerekmektedir. Kütle numarası da denilen atomun kütlesini bulmak için aşağıdaki bağıntı kullanılmaktadır.

Atomun Kütlesi
Protonların sayısı + Nötronların sayısı

Hidrojen dışında (Neden?) tüm atomların çekirdeğinde nötron bulunur ve genellikle proton sayısı ile nötron sayısı eşittir ama bazı durumlarda bu eşitlik bozulabilir.

Aynı elementin atomlarında sadece proton sayısı sabittir, nötron ve elektron sayısı farklı olabilmektedir bu farklılıklara göre de değişik isimler almaktadır.

İzotop atomlar

Proton sayısı aynı fakat nötron sayısı farklı atomlardır. Aynı atomlar oldukları için kimyasal özellikleri aynıdır.

İzotop atomlar
Hidrojen atomuna ait farklı izotoplar. (Hidrojen olduğunu nereden mi biliyorum? Proton sayısı 1 olan atom hidrojendir :))

İzoton Atomlar

Nötron sayıları aynı fakat proton sayıları farklı atomlardır. Proton sayıları farklı olduğu için kimyasal özellikleri de farklıdır.

izoton atomlar
Nötron sayıları aynı olan Hidrojen, Helyum ve Lityum atomları

İzobar atomlar

Kütle numarası aynı olan atomları ifade etmek için kullanılır. Bu atomlar farklı oldukları için kimyasal özellikleri de farklıdır.

izobar atomlar
Kütle numaraları aynı olan Helyum ve Lityum atomları izobar atomlardır. Bu atomların kimyasal özellikleri farklıdır

İzoelektronik atomlar

Elektron sayıları aynı olan atomlardır. Bu atomların atom numaraları farklı olduğu için kimyasal özellikleri de farklıdır.

izoelektronik atomlar
Elektron sayıları veya elektron dizilimleri aynı olan Lityum ve Berilyum atomları. Bunlar farklı atomlar oldukları için kimyasal özellikleri de farklıdır

Özetle

İzotopProton sayısı aynı fakat nötron sayısı farklı atomlardır. Kimyasal özellikleri aynıdır
İzotonNötron sayıları aynı proton sayıları farklı atomlardır. Kimyasal özellikleri farklıdır
İzobarKütle numaraları (proton + nötron) aynı olan atomlardır. Kimyasal özellikleri farklıdır
İzoelektronikElektron dizilimleri aynı olan atomlardır. Kimyasal özellikleri farklıdır.

Alıştırmalar

Veysel Benek

Yazarımız, Fenbilgisi Öğretmenliğini bitirdikten sonra Kimya alanında Yüksek Lisans eğitimine başladı. Bu eğitimini tamamladıktan sonra aynı bölümde Doktora eğitimine devam etmektedir.

View all posts by Veysel Benek →

One thought on “2- Atomun Yapısı

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir