Atom modelleri
Görünmeyeni, görülebilen kanıtlarla açıklamak.
İncecik levhanın anlattığı
Bir metal levha dışarıdan kesintisiz bir yüzey gibi görünür. Rutherford’un saçılma deneylerinde ise çok ince altın levhaya gönderilen alfa taneciklerinin çoğu büyük sapma olmadan geçti; az bir kısmı belirgin saptı, çok azı geri döndü. Bu görünmeyen yapıya ilişkin güçlü bir ipucuydu.
Pozitif yük ve kütle bütün atoma yayılmış olsaydı büyük sapmaları açıklamak güçleşirdi. Çok küçük, yoğun ve pozitif yüklü çekirdek düşüncesi bu gözlemleri bir araya getirdi. Atom modeli, yalnız bir resim değil deneysel bulgulara verilen açıklamadır.
Dalton’dan Thomson’a
Dalton modeli maddeyi atomlardan oluşan bir yapı olarak ele alır; bileşikleri atomların belirli sayısal oranlarda birleşmesiyle açıklar. Atomun bölünemez olduğu ve aynı elementin bütün atomlarının aynı kütlede bulunduğu kabulleri sonradan değişmiştir. İzotoplar aynı elementin farklı kütleli atomları olabileceğini gösterir.
Elektronun keşfi atomun iç yapısı bulunduğunu ortaya koydu. Thomson, elektronları pozitif yüklü bir yapı içinde düşündü. Bu model elektriksel nötrlüğü açıklamaya çalışırken yoğun bir çekirdek fikrini içermezdi.
Rutherford’un çözümü ve açıkta kalan soru
Rutherford modelinde kütlenin büyük bölümü çekirdekte toplanır; atom hacminin büyük kısmı boşluktur. Elektronlar çekirdek çevresinde bulunur. Atomun çekirdeği ile atomun tamamının boyutları çok farklı olduğu için ders çizimlerinde ikisini gerçek ölçekte birlikte göstermek mümkün değildir.
Model, saçılmayı açıklasa da elektronların neden çekirdeğe düşmediğini ve atomların neden yalnız belirli renklerde ışık verdiğini klasik düşünceyle yeterince açıklayamıyordu. Başarılı bir modelin çözmediği sorular, bir sonraki modelin çıkış noktası olur.
Bohr’da enerji basamakları
Bohr, elektronun yalnız belirli enerji düzeylerinde bulunabildiğini önerdi. Elektron daha yüksek bir düzeye çıkarken iki düzeyin enerji farkına uygun enerji soğurur. Daha düşük düzeye inerken aradaki fark kadar enerjiyi ışık olarak yayar. Bu nedenle atom her enerjiyi keyfî biçimde soğurup yaymaz.
Merdiven benzetmesi düzeylerin kesikli olmasını anlatır; elektron gerçek bir merdivende yürümez. Burada ışığın enerji hesabına girmeden soğurma ve yaymanın yönünü ayırt etmek yeterlidir.
Modern modelde kesin yörünge yoktur
Bohr modeli hidrojen ve tek elektronlu iyonların çizgi spektrumlarını açıklamada kullanışlıdır; çok elektronlu atomları yeterince açıklayamaz. Modern atom anlayışında elektronun kesin bir yörüngesi yerine bulunma olasılığından söz edilir. Bulut çizimi elektronun bir sis maddesi olduğunu değil, bulunma olasılığının uzaya dağıldığını temsil eder.
TYT düzeyinde katman modeli elektron sayısı ve periyodik yerleşim için kullanılır. Bu gösterimi atomun gerçek fotoğrafı sanmadan, neyi açıkladığını bilerek kullanmak gerekir; orbital ayrıntıları bu bölümün kapsamı dışındadır.
Atom modelleri yeni kanıtlarla gelişir. Rutherford çekirdeği, Bohr kesikli enerjiyi vurgular; modern model kesin yörünge kullanmaz.
Bu bölümün kazanımları
- MEB 9.2.1.1Dalton, Thomson, Rutherford ve Bohr atom modellerini açıklar.
- Atom modellerinin hangi bulguyu açıkladığını ve neden geliştirildiğini ilişkilendirir.