1. ATOMLA İLGİLİ DÜŞÜNCELER

Transkript

1 1. ATOMLA İLGİLİ DÜŞÜNCELER

2 Democritus Maddenin tanecikli yapıda olduğunu ileri sürmüş ve maddenin bölünemeyen en küçük parçasına da atom (Yunanca a-tomos, bölünemez ) adını vermiştir Lavoisier Gerçekleştirdiği deneylerinde,kimyasal tepkimelerde toplam kütlenin korunduğunu belirlemiştir Bir miktar hava içeren bir cam balona kalay koyarak ağzını kapatmış ve tartmıştır. Sonra bu kapalı balonu ısıtmış,kalayın tebeşir tozuna benzer bir toz verdiğini görmüştür. Kabı yeniden tartmış ve kütlenin değişmediğini bulmuştur. Havadaki oksijenin yanma için gerekli olduğunu gösteren bu ve benzeri deneyler sonucunda, temel bir yasa olan Kütlenin Korunumu Yasası nı ortaya koymuştur. Joseph Proust Yaptığı çalışmalarda, Sabit Oranlar Yasası nı ortaya koymuştur Dalton Atom Modeli İçi dolu küredir. Atomlar bölünemez. Bir elementin bütün atomları kütlesi ve diğer özellikleri birbirinin aynısıdır. Bir elementin atomları diğer bütün elementin atomlarından farklıdır. Kimyasal bir bileşik iki ya da daha çok sayıda elementin basit sayısal bir oranda birleşmesi ile oluşmuştur. Bu atom modeli aynı zamanda Katlı Oranlar Yasası ile de uyum hâlindedir

3 Atomun yapısı ile ilgili çalışmalar, atom altı taneciklerin varlığının anlaşılmasından sonra büyük bir hız kazanmıştır. Atom altı taneciklerden hem Demokritos un Atom ve Bölünemeyen Öz Teorisi nde hem de John Dalton ın Atom Modeli nde bahsedilmemiştir ATOM ALTI TANECİKLER ATOMU OLUŞTURAN PARÇACIKLAR Elektron? Proton? Nötron? Benjamin Franklin in (Bencamin Franklin) sürtünme ile elektriklenme deneyi Michael Faraday ın(maykıl Faraday) elektroliz deneyi, maddenin elektrik yüklü taneciklerden oluştuğunu gösteren ilk bulguları içermesi bakımından önemlidir. Dalton Atom Modeli nin öngördüğü içi dolu küre şeklindeki bölünemez tanecik olan atom tanımı çürütülmüştür. Katot Işınları William Crooks Katot ışınlarını elde etmek için havası büyük oranda boşaltılmış bir cam tüpün uçlarına iki elektrot yerleştirilir. Bu elektrotlara gerilim uygulandığında katot ışınlar oluşur. Bu ışınlara katot ışınları adı verilir. Tüpün cam çeperinde sarı-yeşil floresan ışık yansıması oluşturur. Katot ışınları denmesinin nedeni bu ışınların ( ) yüklü katottan çıkıp (+) yüklü anota gitmesidir. Elektron sağanağıdır. Katottan Anoda doğru ilerler. Doğrusal yolda hareket ederler. Katodun ve tüpteki gazın cinsine bağlı değildir. Crooks tüpleri televizyon tüpünün öncülüğünde bulunmuştur. GEORGE STONEY

4 George Johnstone Stoney (Corç Conston Stoniy),aslında doğrusal bir yol boyunca hareket eden katot ışınlarının ışın olmayıp ( ) yüklü tanecikler olduğunu belirterek bunlara elektron adının verilmesini önermiştir. ELEKTRONUN YÜK /KÜTLE ORANININ HESAPLANMASI Joseph John Thomson Katot ışınlarına elektriksel ve manyetik alan uygulayarak elektronların Yük/ kütle oranını hesaplamıştır. Sapma noktasını B noktasına geri getirip manyetik alan kuvveti ile elektriksel alan kuvvetinin birbirine eşit olduğunu gözlemlemiştir.

5 ELEKTRONUN YÜKÜNÜN VE KÜTLESİNİN HESAPLANMASI MİLİKAN YAĞ DAMLASI DENEYİ X ışınları havadaki N 2 ve O 2 moleküllerinden elektron koparır. Kopan e - lar yağ damlacığına yapışır. Yüklü yağ damlacığı; pozitif yük tarafından çekilir. - Eq = mg (Damlacık kapta asılı kalır.) Millikan, deneyi tekrarladığında, yağ damlacıkları üzerindeki yükün daima 1, coulombun katları kadar olduğunu görmüştür. GOLDSTEİN KANAL IŞINLARI

6 PROTONUN KEŞFİ: Katot tüplerinde yüksek gerilim sonucunda atomlardan e - koparılarak pozitif yüklü iyonlar oluşturulur. Delikli katot elektrot kullanılırsa pozitif parçacıklar delikten geçer. Bu ışınlara kanal ışınları denir. Elektronlara yüksek gerilim uygulandığında yayılan hidrojen iyonunda e/m Oranının diğer atomlara göre en büyük olduğu bulunmuştur. Bu hidrojen iyonuna proton adı verilmiştir. KANAL IŞINLARI Anottan katoda doğru hareket ederler. Elektriksel ve manyetik alanda elektrona göre zıt yönde hareket ederler. Katot ışınlarına göre daha az saparlar. Her element için farklıdır. (Gazın cinsine bağlıdır.) Goldstein protonlar için yük/kütle oranını hesaplamış Proton kütlesi = 1, gr yükü = + 1, C olarak hesaplamıştır. ATOM NUMARASI ve PROTON SAYISI Moseley, atom numarasının, atom çekirdeğinde bulunan taneciklerin sayısı olduğunu belirtmiş, elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin artan atom numaraları ile ilgili olabileceğini ifade ederek periyodik sistemde eksik olan elementlerin atom numaralarını doğru şekilde belirlemiştir NÖTRONUN KEŞFİ Atomun yapısındaki (+) yük ve ( ) yük sayısı birbirine eşittir. Fakat Rutherford ve diğer araştırmalar sonunda başka atom altı parçaların da bulunması gerektiği düşünülmüştür. Bundan yola çıkan James Chadwick 1932'de "nötron" taneciğini bulmuştur.

7 THOMSON ATOM MODELİ: Üzümlü Kek Modeli Atomun elektriksel açıdan yüksüz olabilmesi için bir atomda eşit sayıda (+) ve ( ) yükler bulunmalıydı. J. J. Thomson, atomu içinde gömülmüş hâlde elektronlar bulunan artı yüklü bir küre Kuru üzümlü kek benzeri atom modeli 5 yıl atom kuramı olarak kabul gördü. Ancak bu atom modelinin, sonraki yıllarda yapılan Rutherford deneyinin sonuçlarına göre yetersiz kaldığı görüldü.. RUTHERFORD ATOM MODELİ: Radyoaktif bir kaynaktan pozitif yüklü alfa ışınlarını çok ince altın levha üzerine göndermiştir. Işınların büyük bir kısmının levhadan geçtiğini görmüştür. Bu arada bazı ışınların çeşitli açılarla saptığını hatta bazı ışınların da aynı doğrultuda geri döndüklerini gözlemlemiştir ÇEKİRDEKLİ ATOM MODELİ Artı yüklü tanecikler atomun merkezinde çekirdek olarak adlandırılan çok küçük hacimde toplanmıştır. Yapılan başka deneyler ile bir protonun yükünün büyüklük olarak bir elektronun yüküne eşit olduğu ve protonun kütlesinin 1, kg yani bir elektronun kütlesinin 1836 katı olduğu bulundu.

8 Bu dönemde hidrojen atomunun bir tane proton, helyum atomunun ise iki tane proton içerdiği biliniyordu. Bu nedenle helyum atomunun kütlesinin hidrojen atomunun kütlesine oranı 2 : 1 olmalıydı. Oysa gerçekte bu oran 4 : 1 idi. Buna göre Rudherford ve diğer bilim insanları atom çekirdeğinde, diğer bir atom altı tanecik bulunması gerektiğini düşündüler yılında İngiliz James Chadwick (Ceyms Çedvik), yaptığı deneylerde protonun kütlesinden biraz daha büyük kütleye sahip, elektrik yükü taşımayan nötr bir taneciği yani nötronu keşfetti. Böylece kütle oranlarındaki sorun artık açıklanabiliyordu. Helyum çekirdeğinde iki tane proton ve iki tane nötron vardır. Fakat hidrojenin çekirdeğinde sadece bir proton vardır ve hiç nötron yoktur. Bu nedenle kütle oranı 4 : 1 dir. Benjamin Franklin Faraday Crooks Stoney Thomson Milikan Goldstein Moseley Chadwick

9 1.TEST: 1.SORU: 3.SORU: 4.SORU: 2.SORU: 5.SORU:

10 6.SORU: 9.SORU: 7.SORU: 10.SORU: 8.SORU: 11.SORU: