Bir demir parçasının önce ikiye, sonra dörde, sonra sekize ve giderek daha küçük parçalara bölündüğünü düşünün. Bu bölünme sonsuza kadar gider mi yoksa iyice küçülen parçacıkların daha fazla bölünemeyeceği bir an gelir mi? Bu soruyu yanıtlamak ilk düşünürlerin en çok uğraştığı konulardan biriydi. İÖ yaklaşık 400`de Eski Yunan düşünür Demokritos, bütün maddelerin bölünemeyen küçük parçacıklardan oluştuğunu öne sürdü ve bu parçaları Yunanca atomos sözcüğüyle adlandırıldı."Bölünmez" anlamındaki bu sözcük bugünkü atom teriminin de kaynağıdır. Demokritos’a göre evrendeki her madde atomlardan ya da daha küçük parçalarına ayrılamayan temel öğelerden oluşmuştu.
Daha o çağda bile atomların çok küçük boyutlu olduğunu anlayan Yunanlı bilginler bir elementin tek bir atomunu ayırmayı başaramadılar. Böylece atom konusundaki bilgilerde önemli bir gelişme olmaksızın 2000 yılı aşkın bir süre geçti.

Atoma İlişkin İlk Bilgiler
1807`de İngiliz kimya ve fizik bilgini John Dalton, Eski Yunanlılar`ın atom konusundaki düşüncelerine kendi görüşlerini de ekleyerek ünlü atom kuramını oluşturdu. Dalton’un atom kuramı üç temel ilkeye dayanıyordu:
1. Her şey atom denen son derece küçük bileşenlerden oluşur; bu atomlar ne yoktan var edilebilir ne de yok edilebilir.
2. Aynı elementin bütün atomları her açıdan özdeştir; buna karşılık iki ayrı elementin atomları biçim, boyut, ağırlık(kütle) ve genel davranışlarıyla birbirinden ayrılır.
3. İki ayrı elementin atomları basit tamsayılarla belirtilen belli bir oranda birleşerek bileşikleri oluşturur.
Dalton`un atom kuramı sonradan yeni buluşların ışığı altında değişikliğe uğradı. Örneğin bugün atomların yapısında da temel parçacıklar denen, belli bir düzene göre yerleşmiş daha küçük parçacıkların bulunduğu ve bütün kimyasal tepkimelerde atomun dış bölümündeki temel parçacıkların yerleşme düzeninin değiştiği biliniyor. Üstelik artık atomun en iç bölümü de değiştiriyor ve bir atom başka bir atoma dönüştürülebiliyor.
Atomun boyutları ve ağırlığı son derece küçüktür. Bir atomun çapı milimetrenin milyonda biri kadardır. Herhangi bir işlemde bu sayıları kullanmak çok anlamsız olacağından atomlar için özel bir kütle ölçeği saptanmıştır. Bunun için karbon atomunun kütlesi standart olarak seçilmiş ve "bağıl atom kütlesi" 12 olarak kabul edilmiştir. Bu ölçeğe göre, en hafif atom olan hidrojenin bağıl atom kütlesi yaklaşık 1, oksijeninki de yaklaşık 16`dır.Doğada bulunan en ağır atom ise, bağıl atom kütlesi yaklaşık 238 olan uranyum atomudur.
Dalton ile aynı dönemde araştırmalar yapan İtalyan kimyacı Amedeo Avogadro, gaz halindeki elementlerin atomlarının genellikle tek başına bulunmadıklarını, bir iki ayrıksı örnek dışında ikişer ikişer bağlanmış atom çiftleri oluşturdukları saptadı.
Değişik elementlerin atomları yeni bir bileşik molekülü oluşturmak üzere birbirleriyle birleştiklerinde, bu bileşik genellikle ilk elementlerden çok değişik özellikler taşır. Örneğin suyla tepkimeye girdiğinde patlayan sodyum metalinin bir atomu ile zehirli olan klor gazının bir atomu birleştiğinde bu özelliklerin hiçbirini taşımayan, bildiğimiz bir sofra tuzu molekülü oluşur.

Atomun İç Yapısı
1897`den günümüze kadar birçok bilim adamı, atomun yapısını daha iyi tanıyabilmek için sayısız deneyler yaptılar. Çalışmalarını İngiltere`de sürdüren Yeni Zelandalı Ernest Rutherford ve Danimarkalı fizikçi Niels Bohr değişik elementlerin atomlarının kütlece farklı olmalarına karşın aynı yapıda olduklarını öne sürdüler. Bu iki fizikçinin açıklamalarına göre atomun merkezinde bir çekirdek bulunuyor, elektronlarda bu çekirdeğin çevresinde dolanıyordu. Ayrıca her çekirdek ayrı elektrik yükü taşıyordu; böylece çekirdeğin artı yükü elektronların eksi yüküyle dengelendiği için atomun bütünü elektriksel olarak nötr durumda kalabiliyordu. Çekirdek atomun bütün yapısı içinde çok küçük bir yer tutar. Eğer bir atom bir stadyum kadar büyütülecek olsa, çekirdek bu stadyumun ortasındaki küçük bir bezelye gibi kalırdı.
Atomun hemen hemen bütün kütlesi bu minicik çekirdeğin içinde yoğunlaşmıştır. Çekirdek başlıca iki temek parçacıktan oluşur: Artı elektrik yüklü proton ve elektrik yükü taşımayan nötron. Nötronun kütlesi protonunkinden daha büyüktür.
Bir atomun elektronları, çekirdeğin çevresini saran bir dizi "kabuk" üzerinde yerleştirilmiştir. En küçük kütleli atomlarda tek bir kabuk bulunurken, atom kütlesi büyüdükçe bu sayı yedi katına çıkar. Çekirdeğe en yakın olan ilk kabukta en çok bir elektron çifti bulunabilir.

ÇEKİRDEK
Çekirdek, atomun tam merkezinde bulunmaktadır ve atomun niteliğine göre belirli sayıda proton ve nötrondan oluşmuştur. Çekirdeğin yarıçapı, atomun yarıçapının onbinde biri kadardır. Rakam olarak verilirse; atomun yarıçapı 10-8cm, çekirdeğin yarıçapı ise 10-12cm kadardır. Dolayısıyla çekirdeğin hacmi atomun hacminin 10 milyarda biri eder. Bu küçüklüğü yine gözümüzde canlandıramayacağımıza göre, kiraz örneğimizden devam edebiliriz. Biraz önceki sayfada bahsettiğimiz gibi elinizdeki

anahtarı dünya boyutuna getirdiğimizde ortaya çıkan kiraz büyüklüğündeki atomların içinde çekirdeği arayalım. Ama bu arayış boşunadır, çünkü böyle bir ölçekte de çok daha küçük olan çekirdeği gözlemleme olanağımız kesinlikle bulunamaz. Gerçekten bir şey görebilmek için yine ölçü değiştirmek gerekecektir. Atomumuzu temsil eden kiraz yeniden büyüyüp iki yüz metre yüksekliğinde kocaman bir top olacaktır. Bu akıl almaz boyuta karşın atomumuzun çekirdeği yine de çok küçük bir toz tanesinden daha iri duruma gelmeyecektir. Öyle ki, çekirdeğin 10-13cm olan ile atomun 10-5cm olan çapını kıyasladığımızda şöyle bir sonuç ortaya çıkar: Atomu bir küre şeklinde kabul ederek bu küreyi tamamen çekirdekle doldurmak istediğimiz takdirde bu iş için 1015 atom çekirdeği gerekecektir. Ancak bundan daha şaşırtıcı bir durum vardır; Boyutları 10 milyarda biri olmasına rağmen, çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin %99.95`ni oluşturmaktadır. Peki, bir şey nasıl olurda bir yandan kütlesinin yaklaşık tamamını oluştururken, diğer yandan da hemen hemen hiç yer kaplamasın? Bunun sebebi şudur: Atomun kütlesini oluşturan yoğunluk tüm atoma eşit olarak dağılmamıştır, yani atomun bütün kütlesi atomun çekirdeğine birikmiştir. Diyelim ki, sizin 10 milyon m2 bir evimiz var ve bu evin tüm eşyasını 1 m2 `lik bir odada toplamanız gerekiyor. Bunu yapabilir misiniz? Tabii ki hayır. Ancak atom çekirdeği dünyada eşi-benzeri, olmayan çok büyük bir güçle bunu yapabilmektedir. 1932 yılına dek, çekirdeğin proton ve elektronlardan oluştuğu sanılıyordu. Ancak yapılan araştırmalarla elektronların değil nötronların atom çekirdeğini oluşturduğu anlaşıldı. Atom çekirdeğine sığabilen bir protonun büyüklüğü ise 10–15 metredir.

ELEKTRONLAR
Elektronlar, çekirdeğin etrafında belirli yörüngelerde durmaksızın dönen parçacıklardır ve çekirdeği elektrik yükünden oluşan bir zırh gibi kuşatırlar. Elektronları daha yakından inceleme ve onlara bakabilme imkânımız olsaydı, onların tıpkı dünyamız gibi hareket ettiklerini görürdük. Evet; elektronlar tıpkı dünyanın güneş çevresinde dönerken aynı zamanda kendi çevresinde dönmesi gibi dönerler. Ancak kuşkusuz, elektronların büyüklüğü dünyanın büyüklüğünden çok farklıdır. Eğer bir kıyas yapmak gerekirse; bir atomu dünya kadar büyütsek, bir elektron sadece bir elma boyutuna gelecektir. En güçlü mikroskopların bile göremeyeceği kadar küçük bir alanda dönüp-duran onlarca elektron, atomun içinde çok karışık bir trafik yaratır. Ancak, elektronlar atomun içinde en ufak bir kazaya yol açmazlar. Üstelik atomun içinde yaşanacak en ufak bir kaza atom için felaket olabilir ama atom, kendi sonunu getirecek bu felaketi hiçbir zaman yaşamaz ve varlığını sürdürür. Elektronlar, nötron ve protonların neredeyse ikibinde biri kadar ufaklıkta parçacıklardır. Bir atomda, protonlarla eşit sayıda elektron bulunur ve her elektron her bir protonun taşıdığı artı (+) yüke eşit değerde eksi (-) yük taşır. Çekirdekteki toplam artı (+) yük ile elektronların toplam eksi (-) yükü birbirini dengeler ve atom nötr olur. Elektronların taşıdıkları elektrik yükü itibariyle bazı fizik kurallarına uymaları gerekir. Bu fizik kuralları `aynı elektrik yüklerinin birbirini itmesi ve zıt yüklerin birbirlerini çekmesi`dir. İlk olarak; normal koşullarda hepsi eksi yüklü olan elektronların bu

Kurala uyup birbirlerini itmeleri ve çekirdeğin etrafından dağılıp-gitmeleri gerekir. Ancak durum böyle olmaz. Eğer, elektronlar çekirdeğin etrafından dağılsalardı, tüm evren boşlukta dolaşan, proton, nötron ve elektronlardan ibaret olurdu. Bu durum da tabii olarak evrenin sonunun gelmesine sebep olurdu. İkinci olarak; artı yüke sahip
olduğu için çekirdeğin, eksi yüklü elektronları kendine çekmesi ve elektronların da çekirdeğe yapışmaları gerekir. Böyle bir durumda da çekirdek bütün elektronları kendine çeker ve atom içine çöker. Ancak bu olumsuzlukların hiçbiri olmaz! Elektronların az önce belirttiğimiz (1.000 km/s) olağanüstü kaçış hızları, bunların birbirlerine uyguladıkları itici kuvvet ve çekirdeğin elektronlara uyguladığı çekim kuvveti o kadar hassas değerler üzerine kurulmuştur ki bu üç zıt etken birbirlerini mükemmel bir şekilde dengelerler. Sonuçta atomdaki bu muazzam sistem dağılıp parçalanmadan sürüp gider. Atoma etki eden bu kuvvetlerden birinin olması gerekenden çok az daha fazla veya az olması atom diye bir kavramın hiç var olmamasına neden olurdu.

ATOM MODELLERİ:
DALTON ATOM MODELİ :
1- Madde, atom denilen içleri dolu bölünemeyen taneciklerden oluşmuştur.
2- Aynı elementin atomları büyüklük yönünden birbirinin aynı, farklı elementlerin atomları tamamen birbirinden farklıdır.
3- Tepkimelerde atomlar korunur.
4-Atomların birleşmeleri sonunda moleküller oluşur.

THOMSON ATOM MODELİ:
Thomson, maddenin düzgün olarak dağıtılmış pozitif yükler ve aralarına serpiştirilmiş negatif yüklerden oluştuğunu ifade etmiştir. Bu yönüyle madde atomu üzümlü keke benzetilebilir. Kek pozitif yük, üzümler ise elektronlardır.

RUTHERFORD ATOM MODELİ :
Merkezde kütlesi çok büyük bir çekirdek ve etrafında belirli yörüngelerde dolanan elektronlardan oluşmuştur. Bu görüşün yetersizliği ise; Elektronun neden çekirdeğe düşmediği ya da atomdan fırlayıp gitmediği sorusunun cevapsız kalmasıdır.
BOHR ATOM MODELİ:
Bohr atom modeli, elektronların çekirdekten herhangi bir uzaklıkta bulunan tek bir yörüngede değil, belirli yörüngede olduğunu belirtir. Bir elektronun bulunduğu yer elektronun sahip olduğu enerjiye bağlıdır. Bu enerji düzeyleri çekirdeğe yakın olandan uzağa doğru 1,2,3.... gibi numaralar verilerek gösterilir. Enerji düzeylerinin enerjisi çekirdeğe yaklaştıkça azalır, uzaklaştıkça artar. Elektron bir üst enerji seviyesine enerji verilerek uyarılır ve enerji kesilirse elektron eski yerine gelir ve bu arada aldığı enerjiyi ışık şeklinde yayar.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |