KİMYA EĞİTİM YAZILIMI

1. KİMYA EĞİTİM YAZILIMI EĞLENELİM ÖĞRENELİM DEĞERLENDİRELİM HAKKIMDA Pressbutton

2. ATOMUN YAPISI ATOM İLE İLGİLİ TERİMLER ATOMU OLUŞTURANTEMEL TANECİKLER ATOM MODELLERİ ANA SAYFA

3. DALTON ATOM MODELİ RUTHERFORD ATOM MODELİ THOMSON ATOM MODELİ MODERN ATOM MODELİ BOHR ATOM MEDELİ

4. Dalton Atom Modeli (1803) • Maddeler, çok küçük, parçalanamaz atomlardan oluşmuştur. • Aynı elementin atomları; şekil, büyüklük, kütle bakımından birbirinin aynıdır. • Bir elementin atomları diğer elementin atomlarından farklıdır.

5. Dalton Atom Modeli • Bileşiği oluşturan atomlar arasında tam sayılar ile ifade edilen sabit bir oran vardır. • Atom içi boş küre şeklindedir

6. Thomson Atom Modeli (1897) • Atomlar küre şeklinde olup yaklaşık 10-8 cm yarıçaplı küreciklerdir. • Atomda pozitif ve negatif yük sayısı eşittir. • Elektronlar atom içerisinde homojen olarak dağılmışlardır.

7. Thomson Atom Modeli • 1874 yılında G.J. Stoney maddenin yapısında negatif yüklü taneciğin olduğunu öngörmüş ve buna elektron adını vermiştir.1897 yılında J.J. Thomson katot ışınları tüpleriyle yaptığı deneylerde elektronun yük/kütle (e/m) oranını hesaplamıştır.

8. Thomson’un Deneyi • Katot ışınlarının hareket ettiği yöne dik konumda bir elektrik alanı ve dışsal manyetik alan buluan bir katot tüpü. N ve S mıknatısın kuzey ve güney kısımlarını göstermektedir. Katot ışınları manyetik alanın etkisinde tüpün sonundaki A noktasına, elektrik alanın etkisinde C noktasına, bu alanlar bulunmadığı zaman ya da birbirini yok ettiği zaman ise B noktasına çarpar.

9. - Anot Katot A N B S C + Fluoresan yüzey Yüksek Voltaj

10. Üzümlü Kek Modeli (Thomson) • Madde, küre şeklindeki atomlardan oluşmuştur. • Atomda negatif yüklü elektronlar vardır. • Elektronların kütlesi atomun kütlesinden çok küçüktür.

11. Üzümlü Kek Modeli (Thomson) • Elektriksel nötralliği sağlamak için atomun geri kalan kısmı pozitif yüklü olmalıdır. • Pozitif yük kütlenin çok büyük bir kısmını oluşturduğuna göre atom, artı yüklü kütlenin homojen olarak dağıldığı bir küredir. • Elektronlar bu küre içinde elektriksel nötralleşmeyi sağlayacak şekilde serpilmişlerdir.

12. Üzümlü Kek Modeli (Thomson) • Thomson’a göre nötür bir atomda eksi yükü dengeleyen artı yükler bulunmalı ve bu artı yükler bulut şeklinde olmalıdır. Elektronlar bu pozitif bulut içinde yüzmelidir. • Üzümlü kek modeli olarak adlandırılan bu model uzun yıllar kabul görmüştür.

13. Üzümlü Kek Modeli (Thomson)

14. Rutherford Atom Modeli (1911) • E. Rutherford’un deney düzeneğinde, alfa (α) ışın kaynağı Polonyum (Po) elementinden gelen ışınlar ince altın levhaya düşürüldüğünde ışınların çok büyük bir kısmının geçtiği çok az bir kısmının 90 dereceden büyük bir açıyla saptığı gözlenmiştir.

15. Rutherford’un Deney Düzeneği α α α α Alfa Işın kaynağı İnce altın levha

16. Bunun sonucunda Rutherford ; • Atomun büyük bir kısmı boşluktur. • Atomda pozitif (+) yükler çok küçük bir hacimde toplanmıştır.Bu merkeze atom çekirdeği denir. Eksi (-) yükler dağınıktır.Artı yüklü taneciklere Rutherford proton adını vermiştir.

17. Rutherford Atom Modeli • Atomdaki elekton sayısı proton sayısına eşittir. • Atomun çapı 10-12 cm ise çekirdeğin çapı 10-8 cm olarak tespit edilebilir. • Çekirdeğin yoğunluğu çok büyktür.

18. Rutherford Atom Modeli • Günümüzdeki atom modeline yaklaşarak ilk defa çekirdek fikrini ortaya atmıştır. Ancak elektronların neden çekirdeğe düşmediğini açıklayamamıştır. • Rutherford atom çekirdeğindeki protonların kütlesinin atom kütlesinin yaklaşık yarısına eşit olduğunu, atom çekirdeğindeki protondan başka yüksüz ama kütleli parçacıklar olduğu hakkında yorum getirmiştir.

19. Rutherford Atom Modeli • Atomun çekirdeğindeki böyle bir taneciğin 1932 yılında James Chadwick bulmuştur. Bu parçaya nötron adını vermiştir.

20. Bohr Atom Modeli (1913) • Yörünge fikri ilk bu teoride ileri sürülüyor. • Bohr atom teorisi elektronların hareketini oldukça iyi bir şekilde izah eder.Bohr postulatları olarak bilinen maddeler şunlardır:

21. Bohr Atom Modeli • Elektronların hareketi, sadece belirli ve kararlı hallerde mümkündür. Bu kararlı hallerin sabit ve belirli enerjisi vardır. • Atom temel enerji durumda iken enerji yaymaz. Fakat yüksek enerjili durumdaki elektronlar daha düşük enerjili duruma geçerken aradaki enerji farkına karşı gelecek şekilde enerji yayarlar.

22. Bohr Atom Modeli ∆E : Enerji Farkı h : Planck sabiti µ : Işığın frekansı ∆E= h. µ bağıntısı geçerlidir. Yayınlanan ışın enerji farkına bağlı olarak belli bir frekansta ve belli bir dalga boyundadır.

23. Bohr Atom Modeli • Elektronlar çekirdek etrafında dairesel yörüngeler üzerinde sürekli döner. elektron çekirdek

24. Bohr Atom Modeli • Elektronlar çekirdekten itibaren 1, 2, 3…...n gibi sayılarla gösterilen enerji seviyelerinde bulunurlar.Her yörüngenin enerji seviyesi; E= kj dür.

25. Bohr Atom Modeli • Tüm bu gelişmelere rağmen bu teorinin eksik yönü ise elektronların belirli yörüngelerde bulunduğunu söylemesidir.

26. Modern Atom Modeli • 19. yüzyılın başlarından itibaren atomla ilgili çalışmalar neticesinde modern atom teorisi ortaya konmuştur. elektron + + + proton +

27. Modern Atom Modeli • Elektronların kütlesi çok küçük, hızı çok büyük olduğun dan elektronun yeri ve hızı aynı anda bilinemez. (Heisenbergin belirsizlik prensibi) • Elektronlar dalga özelliği gösterir. • Elektronların bulunma olasılığının fazla olduğu yerlere orbitaldenir.

28. Modern Atom Modeli • Modern atom teorisinde elektronların hangi orbitallere ait olduğu , hangi kabuklarda hangi orbitaller bulunduğu elektronların kendi etrafındaki dönüş yönü potansiyel enerjileri gibi konulara açıklama getirilir.

29. Atomu Oluşturan Temel Tanecikler • Atomun yapısında; içerisinde proton ve nötronların bulunduğu çekirdek ile, çekirdek etrafında hareketli elektronlar vardır. • Atomun temel parçacıkları proton, nötron ve elektrondur.

30. Gününmüzde atomun alt parçacıkları olarak proton, nötron ve elektronlardan başka daha birçok atom altı parçacıklar bulunmuştur. (Kuarklar, nötrino, mezon, vs. gibi) Ancak bunların büyük kısmının atomun yapısı ileilişkisi tam olarak bilinmemektedir.

32. Elektronik Konfigürasyon (Modern Atom Teorisi) • 1926 yılında Alman bilim adamı Heisenberg elektronların hızının ve yerlerinin aynı anda kesin olarak belirlenemeyeceğini saptamıştır. Bu ilkeye Heisenberg belirsizlik ilkesi denir.

33. Bu ilkeye göre elektronların bulunma ihtimallerinin yüksek olduğu bölgelerden söz etmek daha doğrudur. • Temel enerji düzeyinde elektronların bulunma olasılıklarının daha yoğun olduğu bölgelere orbitaldenir.

34. 8 4 18 9 32 16

35. Orbital şekilleri y y z z x x 1s orbitali 2s orbitali

36. Orbital şekilleri y y y z z z x x x pxorbitali pyorbitali pzorbitali

37. Elektronların Dizilişi • Elektronlar enerjisi az olan orbitallerden başlayarak yerleştirilirler. (Aufbau kuralı) 4f 4d n= 4 (N) 4p 3d 4s n= 3 (M) 3p 3s n= 2(L) 2p 2s n= 1(K) 1s Ana enerji düzeyi Alt enerji düzeyleri

38. Çekirdeğe en yakın orbitalin potansiyel enerjisi en düşüktür. • Bir orbitalde en fazla iki elektron bulunabilir. Bu ilkeye Pauli dışlama ilkesi denir.

39. Bir orbitaldeki elektronların tüm özellikleri aynı değildir. • En azından dönme yönleri (spinleri) farklıdır.

40. Aynı temel enerji düzeyindeki eş enerjili orbitallereeletronlar önce birer birer yerleşir.Daha sonra tekrar başa dönerek ikinci elektronlar yerleşir. Bu kurala Hund kuralı denir.

41. Hund kuralı Örnek: 2p3orbitali şeklinde değildir. şeklindedir.

42. Temel haldeki bir atomun en yüksek enerji seviyesinde bulunan orbitallerinin tümünün tam dolu veya yarı dolu olması haline küresel simetrik elektron dizilişi (küresel simetri) denir. Elektron dizilişi; s1 , s2 ,p3 , p6 , d 5 , d10 , f 7 , f14 ile sonlandığında atomlar küresel simetrik özelliği gösterir.

43. Elektronun bulunduğu orbitalden daha yüksek enerjili orbitale çıkarılmasına uyarılma denir. • Uyarılmış durumdaki elektronun enerjisi daha fazladır. Bu elektron daha az enerjili elektrona göre daha kararsızdır. • Uyarılma atomun kimyasal özelliğini değiştirmez. • Elektrona verilen enerji kaldırıldığında düşük enerjili (uyarılmamış, kararlı) haline geri döner. Bu dönüşte aldığı enerjiyi ısı ve foton olarak yayar.

44. Değerlik Elektron Sayısı • Değerlik elektron sayısı A gruplarında grup numarasına (son yörüngedeki elektron sayısı) eşittir. B gruplarında ise bazı istisnalar hariç yine grup numarasına eşittir.

45. Elementlerin bileşiklerinde aldıkları değerlikler • Metaller vermeye yatkın olduklarından; 1A grubu metalleri bileşiklerinde +1 2A grubu metalleri bileşiklerinde +2 3A grubu metalleri bileşiklerinde +3 değerlik alırlar. NOT : B grubu metalleri genelde bileşiklerinde değişken pozitif değerlikler alırlar.

46. Ametaller bileşik oluştururken genellikle elektron alırlar. Ancak (+) değerlik aldıkları bileşikleride bulunur. 5A grubu elementleri bileşiklerinde -3, …..+5 6A grubu elementleri bileşiklerinde -2, …. +6 7A grubu elementleri bileşiklerinde -1, ….. +7 değerliklerini alırlar.

47. Elektronik konfigürasyon yardımıyla nötr atomlarda; • Periyot numarası • Grup numarası • Değerlik elektron sayısı • Tam dolu ve yarı dolu orbital sayısı • Değerlik orbitallerinin cinsi bulunabilir.

48. Atom İle İlgİlİTerİmler 1. Atom Numarası : Atom numarası, bir atomun çekirdeğinde bulunan toplam proton sayısıdır. Çekirdekte yüklü parçacık olarak protonlar bulunduğundan atom numarası çekirdek yükü olarak da ifade edilir. Nötr atomda; Atom numarası=proton sayısı=çekirdek yükü

49. Element sembolünün sol alt köşesinde gösterilir. (6C , 8O , 12Mg , 17Cl …. gibi) NOT: Kimyasal özelliklerin karşılaştırılması: İki taneciğin hem proton hem de elektron sayıları eşitse kimyasal özellikleri aynıdır. Sadece son yörüngedeki elektron sayıları eşitse benzer kimyasal özellikleri vardır. Bunun dışındaki durum larda taneciklerin kimyasal özellikleri farklıdır.

50. 2. Kütle Numarası: Bir atomun çekirdeğindeki toplam proton ve nötron sayısıdır. Nükleon sayısı da denir. Element sembolünün sol üst köşesinde gösterilir. (12C , 16O , 24Mg … gibi) Kütle numarası=proton sayısı + nötron sayısı