Maddenin en küçük yapı taşına atom denir. Canlı veya cansız bütün maddeler atomlardan meydana gelmiştir. Atom kelimesi “bölünmez, parçalanmaz” anlamına gelse de günümüzde atomun bölünebildiği ve içinde daha küçük parçacıklar bulunduğu bilinmektedir. Bir atom içerisinde proton, nötron ve elektron bulunur.
A- Atomun Yapısı
Proton (p+):
- Çekirdekte bulunur.
- Yükü pozitiftir (+).
- “p+” simgesi ile gösterilir.
- Çekirdekte yavaş hareket eder.
Nötron (n0):
- Çekirdekte bulunur.
- Yüksüzdür (Nötr).
- Kütlesi protonun kütlesine eşittir.
- “n0” simgesi ile gösterilir.
- Çekirdekte yavaş hareket eder.
Elektron (e−):
- Çekirdek etrafında çok hızlı hareket eder.
- Katmanlarda bulunur.
- Yükü negatiftir (-).
- Kütlesi protonun kütlesinin yaklaşık 1/2000’i kadardır (çok küçüktür).
- “e−” simgesi ile gösterilir.
B- Atomla İlgili Kavramlar
Katman: Elektronların bulunduğu küresel yapıdaki yerlere katman denir. Elektronlar katmanlarda hareket ederler.
Atom Numarası: Atomun sahip olduğu proton sayısı atom numarasıdır. Atom numarası atomun kimliğidir.
Nötr Atom: Proton sayısı ve elektron sayısı eşit olan atomlara nötr atom denir.
Atomun Özellikleri
- Elektronlar, çekirdeğin etrafında katmanlarda hareket etmektedir.
- Proton ve nötron atomun çekirdeğinde yavaş hareket eder.
- Atomun hacmini elektronlar oluşturur. Elektronlar çok geniş bir hacimde bulunurlar.
- Bir atomun kimliğini protonlar belirler. Aynı cins atomların proton sayıları da aynıdır.
- Atomun kütlesini proton ve nötronlar belirler. (Elektronların kütlesi çok küçük olduğu için ihmal edilebilir.)
- Elektronlar ve protonlar arasındaki çekim kuvveti sayesinde elektronlar etrafa dağılmaz.
- Elektronlar çok hızlı hareket ettikleri için (merkezkaç kuvveti etkisiyle) çekirdeğe yapışmazlar.
- Aynı cins her atomun nötron ve elektron sayıları farklı olabilir. Elektronlar alınıp verilebilir, nötron sayıları da değişebilmektedir.
- Atom çıplak gözle görülemez, duyu organları ile hissedilmez; ancak günümüzde gelişmiş araçlarla atomlar artık görülebilmektedir.
Not: Bir atomu futbol sahası kadar büyüttüğümüzde, çekirdek başlama noktasında bulunan bir böcek kadar olsa, elektronların bulunduğu hacim futbol sahası kadardır. Bu, atomun büyük bir kısmının boşluktan ibaret olduğunu gösterir.
C- Tarih Boyunca Atom Hakkında Görüşler
- Democritus (Demokritus):
- Yunanlı bir filozoftur. Maddenin taneciklerden oluştuğu fikrini ortaya attı. Maddeyi oluşturan taneciklere “bölünemez” anlamına gelen atomus adını verdi. Bu görüşü bilimsel olarak değil, bir varsayım olarak ifade etmiştir.
- Democritus’un görüşleri:
- Bütün maddelerin atomları aynıdır.
- Atom görülemez ve bölünemez.
- Maddelerin farklı olmasının nedeni, maddeyi oluşturan atomların sayısının ve diziliş biçiminin farklı olmasıdır.
- John Dalton:
- Atom hakkında ilk bilimsel açıklamayı yapmıştır.
- Dalton Atom Modeli’nin görüşleri:
- Maddenin en küçük yapı birimi atomdur.
- Atomlar içi dolu berk kürelerdir.
- Bütün maddelerin farklı cins atomlardan oluşmuştur.
- J.J. Thomson (Thomson):
- Pozitif ve negatif yüklerin bulunmasıyla atom modelinin güncellenmesi gerektiğini düşündü. Thomson, atomu üzümlü keke benzettiği bir modelle açıkladı.
- Thomson’un görüşleri:
- Eksi yükler (elektronlar) üzüme, kekin kendisi pozitif yüke (protona) benzetilmiştir.
- Eksi yükler hareket etmemektedir.
- Atom daha küçük parçalardan oluştuğu için parçalanabilir.
- Rutherford (Rutherford):
- Pozitif yüklere proton adını vermiştir.
- Protonun bulunduğu yere çekirdek demiştir.
- Çekirdek etrafında elektronların hareket halinde olduğunu keşfetti. Yaptığı modeli güneş sistemine benzetmiştir.
- Niels Bohr:
- Bohr atom modeline göre elektronlar çekirdek etrafında rastgele dolanmamaktadır. Elektronlar, çekirdeğin belirli uzaklıktaki katmanlarda (yörüngelerde) bulunmaktadır.
- Modern Atom Teorisi:
- Elektronlar çok hızlı hareket ettikleri için, elektronların tam yerini belirlemek zordur. Elektronların bulunma ihtimalinin en fazla olduğu yerlere “Elektron Bulutu” denilmektedir.
- Elektronların sabit yörüngeleri olduğundan Bohr atom modelinde olduğu gibi katmanlardan bahsetmek zorlaşmıştır; katman yerine elektron bulutu kavramı kullanılmaktadır.
Not: Geçmişten günümüze atom fikrinde birçok değişiklik olmuştur. Atom konusunda her şeyi bildiğimizi söylemek mümkün değildir ve çalışmalar devam etmektedir.
Henri Becquerel ve Marie Curie:
- Becquerel radyoaktiviteyi, Curie ise radyoaktivite özelliği taşıyan Radyum ve Polonyum elementlerini keşfetmiştir. Radyoaktivite tıp, sanayi, ziraat ve elektronik gibi alanlarda kullanılmaktadır.
D- Bilimsel Teori (Kuram)
Hipotez: Bilimsel bir probleme geçici çözüm yolu bulmaktır.
Teori (Kuram): Deney ve gözlemlerle hipotezin doğrulanması sonucu hipotez teoriye dönüşür.
Teorinin Özellikleri:
- Neden ve nasıl sorularına yanıt vermeye çalışır.
- Kendi içinde mantıksal tutarlılığı vardır.
- Teori zamanla değişerek başka teorilere dönüşebilir. (Atomla ilgili teoriler zamanla değişerek günümüze kadar gelmiştir.)
E- Molekül
Atom kümelerine molekül denir. Molekül içerisinde aynı ya da farklı cins atomlar bulunabilir.
- Aynı cins atomların oluşturduğu molekül element molekülüdür.
- Farklı cins atomlardan bileşik molekülü oluşur.
Saf Maddeler
Kütlesi ve hacmi olan her şey maddedir. Maddeler saf maddeler ve saf olmayan maddeler (karışımlar) olmak üzere ikiye ayrılır. Aynı tür tanecik içeren maddelere saf (arı) madde denir.
A- Saf Maddelerin Özellikleri
- Aynı tür tanecikleri vardır. İçerisinde başka madde içermezler.
- Homojendirler.
- Belirli bir erime ve kaynama noktaları vardır.
- Özkütleleri sabittir.
Saf maddeler, element ve bileşik olmak üzere iki gruba ayrılır.
B- Element Nedir?
1650’li yıllarda Robert Boyle elementi tanımlamıştır. Kendisinden daha basit maddeye dönüşmeyen ve aynı türdeki taneciklerden oluşan saf maddeye element denir.
- Aynı tür atomlardan oluşan saf maddelerdir.
- Örneğin, bakır elementinin içerisinde sadece bakır atomları bulunmaktadır.
- Şu an 118 element bilinmektedir, bunlardan 94 tanesi doğada bulunmaktadır.
Elementlerin Özellikleri:
- Saf maddelerdir.
- İçerisinde tek cins atom bulunur.
- Fiziksel ve kimyasal yollarla başka maddelere ayrılamaz.
- Sembollerle gösterilir.
- Belirli bir erime, kaynama ve yoğunluk değerleri vardır.
- Farklı elementlerin atomları da farklıdır.
- Homojendir.
C- Elementler ve Sembolleri
- Element sembolleri bütün dünyada aynıdır.
- Element isimleri her dilde farklıdır.
- Elementlerin sembolle gösterilmesi bilimsel iletişimi kolaylaştırır ve bileşik formülünün yazılmasında kolaylık sağlar.
- Element sembolleri, Latince element adlarının ilk harfi, eğer ilk harf kullanılmışsa ilk iki harfi şeklinde kullanılır.
- Element isimleri verilirken elementi bulan bilim adamının ismi, gezegen, yıldız, kıta, şehir ve ülke isimlerinden yararlanılmıştır.
- Atomik yapıda bulunan elementler sembolle, moleküler yapıdaki elementler ise formüllerle gösterilir.
Örneğin, Türkçe’de “Hidrojen” elementi Latince’de “Hydrogenes”dir. Ancak bütün dillerde Hidrojen elementinin sembolü “H“dir.
Not: Element sembollerinin ikinci harfi daima küçük yazılır. Eğer ikinci harf büyük yazılırsa, bu bir bileşik anlamına gelir.
- Cl (Klor) element iken, CI bileşiktir.
- Co (Kobalt) element iken, CO (Karbonmonoksit) bileşiktir.
Not: Molekül yapıda olan elementler formülle yazılabilir.
- O: Oksijen atomu (Sembol)
- O2: Oksijen molekülü (Formül)
D- Yaygın Olarak Kullanılan Elementler ve Özellikleri
Atom Numarasına Göre İlk 18 Element (Örnekler)
- Hidrojen (H):
- Renksiz ve havadan hafif bir gazdır.
- Suyun yapısında ve organik maddelerde bulunur.
- Roket yakıtı olarak kullanılır.
- Doğada molekül olarak bulunur (H2).
- Helyum (He):
- Havadan hafiftir.
- Zeplin ve uçan balonlarda kullanılır.
- Lityum (Li):
- Pil, ilaç, cam ve seramik sanayinde kullanılır.
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.