Konu: 7. Sınıf Fen Ve Tenoloji - 4.ÜNİTE - Maddenin Yapısı - Ders Notları

[Uyanan Gençlik]

Bilim adamları varlığını bildikleri ama göremedikleri atom hakkında dolaylı yollardan bilgi sahibi olmaya çalışmışlardır. Bu dolaylı bilgilere birtakım deneyler yaparak ulaşmışlardır. Bu çalışmalar sonucunda elde edilen bilgileri açıklamak için çeşitli bilimsel modeller ileri sürmüşlerdir. Her yeni model bilimin geliştirilmesine katkı sağlamıştır. Modeller, yeni deneylerin sonuçlarını açıklamada yetersiz kaldığı durumlarda geliştirilir veya yeni modeller ortaya konulur. Bilimsel modeller gerçeğin kendisi değildir, ancak gerçeği anlamamıza yardım eder. Bilim adamlarının geçmişten günümüze kadar geliştirdikleri atom modelleri şöyledir.

M.Ö 400’lü yıllarda Democritus (Demokritus), maddenin küçük parçalara bölünmesi işleminin sonsuza kadar sürdürülemeyeceğini, maddenin bölünemeyen çok küçük taneciğinin olması gerektiğini söylemiş ve bu taneciğe bölünemeyen anlamında atom ismini vermiştir.

Democritus’tan sonra 19.yüzyılın başlarında John Dalton (Can Dalton), atom konusunda ilk bilimsel yaklaşımı gerçekleştirdi.



Dalton’a göre atomlar, içleri dolu ve parçalanamayan berk kürelere benzemektedir.



1897 yılında Joseph John Thomson (Jozef Con Tamsın), atomun daha küçük parçacıklardan oluştuğunu buldu. Atomu üzümlü keke benzettiği bir modelle açıkladı.
Bu modeldeki keki pozitif yüklere, üzümleri ise negatif yüklere benzetti. Bu sayede atomun parçalanamadığı fikrini çürüttü.



Atomun yapısının açıklanması hakkında, önemli katkıda bulunanlardan biriside Ernest Rutherford’ (Ernes Radırfort)’tur.

Thomson atom modelinde protonların ve elektronların rastgele mi yoksa belli bir düzene göre mi durduklarını araştırmak için deneyler yaptı ve deneylerinin sonucunda pozitif yüklere proton, pozitif yükün bulunduğu kısma ise, çekirdek adını verdi. Elektronların ise çekirdeğin çevresinde gezegenlerin Güneş çevresinde dolandığı gibi döndüklerini söyledi. Bunun sebebi olarak da çekirdekle elektronlar arasında çekim kuvveti olduğunu ve elektronların çekirdeğe düşmemeleri için tek çare çekirdeğin çevresinde dönmeleri gerektiğini ifade etmiştir. Geliştirdiği bu atom modeliyle Nobel kimya ödülünü kazanmıştır.



Niels Bohr (Nil Bor)’da elektronların çekirdeğin çevresinde rastgele dönmediğini, çekirdeğe belirli uzaklıklardaki katmanlarda döndüğünü ifade etmiştir. Bu açıklama sıyla Nobel fizik ödülü kazanmıştır.

Eski atom modelleri günümüzde geçerliliğini yitirmiştir ama bu modeller olmasaydı bugün atom hakkında sahip olduğumuz bilgiye ulaşamazdık. Bohr atom modelinden sonra günümüzde geçerli olan Modern Atom Teorisi’ne göre yeni bir atom modeli geliştirilmiştir. Bohr atom modelinde elektron ile ilgili bazı olgular daha somut açıklandığı için günümüzde hâlen kullanılmaya devam edilmektedir. Modern atom teorisine dayalı olarak geliştirilen atom modeli bugün atom ile ilgili problemlerimizi çözmede yeterli olmasına rağmen belki gelecekte yeni atom modelleri karşımıza çıkabilir.

Modern Atom teorisi

Günümüzde artık atomla ilgili çok daha fazla bilgiye sahibiz. Çekirdekte sadece proton değil yüksüz olan nötron taneciği de bulunduğunu ve elektronların çekirdek etrafında hareket ettiklerini biliyoruz. Peki, bu elektronlar katmanlarda oldukları yerde mi hareket etmektedir? Modern atom teorisine göre elektronlar çok hızlı hareket
ettikleri için sabit bir yerleri yoktur. Bu nedenle modern atom teorisinde katman kavramından söz edilmemektedir. Elektronların bulunduğu yerler kesin olarak tespit edilemediği için sadece nerelerde bulunabileceği tahmin ediliyor. Elektronun bulunabileceği ve hareket ettiği alanı sineğin asılı lambanın çevresinde döndüğü alana ya da bir vantilatör çok hızlı çalıştığı zaman vantilatörün kollarının görülememesine benzetebiliriz.
İşte elektronların bulunabilecekleri bu kısımlar elektron bulutu olarak adlandırılır.

[Uyanan Gençlik]

Oktet kuralı ne demektir?
Bir atomun elektron vererek ya da elektron alarak son katmanlarını sekize tamamlamasına oktet kuralı denir.

Dublet kuralı ne demektir?
Elektron sayısı az olan atomlar son katmanlarını ikiye tamamlar. Buna dublet kuralı denir.

İyonik Bağ nedir?
Farklı element atomları arasında elektron alış verişi sonucu gerçekleşen bağa iyonik bağ denir.

Kovalent Bağ nedir? Kovalent Bağ ne demektir?
Aynı veya farklı cins atomların elektronlarının ortaklaşa kullanılması sonucu oluşan bağa kovalent bağ denir.

Homojen karışım, heterojen karışım, çözelti

Karışımlar heterojen ve homojen olmak üzere ikiye ayrılır.
Salata, çamurlu su, su-zeytinyağı gibi karışımlar heterojen karışımlardır.

Bir karışımda karışımı oluşturan maddelerin dağılımı her yerde aynı değilse bu tür karışımlara heterojen karışımlar denir.
Tuzlu su, kolonya, çay, maden suyu gibi karışımlar homojen karışımlardır.

Homojen karışımlara çözelti de denir. Homojen karışımlarda karışımı oluşturan maddelerin dağılımı her yerde aynıdır.

Heterojen karışımda, karışımı oluşturan maddeleri gözümüzle ayırt edebilirken çözeltilerde ayırt edemeyiz. Örneğin tuz ile suyu karıştırdığımız zaman tuz su içinde dağılır.
Tuzu gözümüzle göremeyiz ama tadına baktığımız zaman tuzun tadını alırız.

[Uyanan Gençlik]

Çok Atomlu İyonlar

Elektron alışverişi yapan atomlara İYON denir.

İyonlar tek atomlu olabileceği gibi çok atomlu iyonlar da vardır.

Çok Atomlu İyonların İsimleri ve Formülleri
NH4+ ……………………………………… Amonyum
PO43- ……………………………………. Fosfat
NH3- ……………………………………… Nitrat
CO32- …………………………………….. Karbonat
SO42- …………………………………….. Sülfat
OH-……………………………………….. Hidroksit
H3O+…………………………………….. Hidronyum

Burada verilen çok atomlu iyonlardan başkaları da vardır. Yukarıda verilenler sıkça kullanılan iyon türleridir.

[Uyanan Gençlik]

Elementler son katmanlarını doldurmak isterler.
Tüm elementler içinde sadece 6 tanesinin son katmanı tamamen doludur.
Diğer elementler katmanlarını doldurmak için başka elementlerle bir araya gelerek bileşikleri oluşturur.



Nötr: Elektron alış verişi yapmamış atom. Ne artı ne de eksi.
İyon: Atomların nötr olmayan halidir. Atom ya elektron almıştır ya da elektron vermiştir.
Katyon: Atomun artı yüklü iyon halidir. Atom elektron vermiştir.
Anyon: Atomun eksiyüklü iyon halidir. Atom elektron almıştır.



Bir atomun iyon yükünün + veya – olduğu proton ve elektron sayıları arasındaki farka göre hesaplanır.



Elementlerin iyon yükleri sembollerinin üst bölgelerine sayı ve işaretleriyle beraber yazılır.
Örneğin;
+2 yüklü kalsiyum iyonunun gösterilişi:    …………………..  Ca2+
-3 yüklü azot iyonunun gösterilişi: ………………….. N3-
+1 yüklü sodyum iyonunun gösterilişi: ………………….. Na+
-1 yüklü klor iyonunun gösterilişi: ………………….. Cl-

[Uyanan Gençlik]

Atomların İyon Değerleri

Tüm elementler son katmanlarını tam olarak doldurmak ister. Doğada bulunan elementlerin sadece 6 tanesinin son katmanı tamamen doludur. Diğer elementler son katmanlarını doldurmak için elektron alışverişi yaparlar.

Kararlı Element Nedir?
Bir elementin son katmanı tamamen doluysa bu element KARARLIdır.
Bir elementin kararlı olması başka elementlerle bileşik yapmak istememesi, ‘kendi haline olması’ anlamına gelir.
Yani kararlı atomlar elektrona ihtiyaç duymadıkları için kendi kendilerine yeterler.

Soygaz ya da asal gaz olarak bilinen 6 elementin son katmanları tam olarak doludur. Bu elementler doğal olarak kararlıdır.



Kararlı Olmayan Atomlar
Bu atomların son katmanları tam dolu değildir.
Tüm atomlar tıpkı soygazlarda olduğu gibi son katmanlarını doldurmak ister. (Soygazlara benzemek ister)
Örneğin Sodyum elementinin 11 elektronu vardır. Bu elementin son katmanında 1 elektron bulunur.
O halde Sodyum kararlı değildir.

Bu 1 elektronunu başka bir atoma vererek fazlalıktan kurtulur ve sodyuma  tam dolu  olan 3. katmanı kalır.
Bu sayede Sodyum KARARLI hale gelir.



İlk 20 elementin kararlı iyon yükleri
Elementler kararlı hale geçerken elektron alır veya elektron verir demiştik.
Bir atom elektron almamış veya vermemişse iyon yükü yoktur.(nötr atom)

Ama elektron alışverişi yaptığında artı ve eksi yüklerle yüklenirler.
Eğer elektron alınıyorsa atom eksi yüklü,
Eğer elektron veriliyorsa atom artı yüklüdür.

Aşağıda ilk 20 elementin kararlı hale geçmek için kaç elektron alacakları veya kaç elektron verecekleri ve sonrasında iyon değerleri gösterilmiştir.

Yukarıdaki şekli incelediğimizde elektron sayısı 20 olan Kalsiyumun son katmanında 2 e bulunur. Kalsiyum ya 6 elektron daha alarak 4. katmanını tam dolu yapacak, ya da 2 elektronunu vererek geriye tam dolu 3. katmanı kalmasını sağlayacaktır.
Kolay olan 6 elektron almaktansa 2 elektron vermek olduğu için kalsiyum 2e verir ve kararlı hale geçer.
Eksi yüklü 2 elektronun gitmesi kasiyumu +2 yüklü hale getirir.

17 elektronlu Klor atomuna baktığımızda son katmanında 7 elektron vardır. Klor kararlı hale geçmek için ya 1 elektron alacak, ya da 7 elektronunu verecektir.
1 elektron almak daha kolay olduğu için klor başka bir atomdan 1 elektron alır ve kararlı hale geçer.
Eksi yüklü 1 elektronun gelmesi Kloru -1 yüklü hale getirir.

Soygazlar kararlı olduğu için + veya – yük almazlar. Elektron alışverişi yapmazlar.

Elementlerin iyon yükleri sembollerinin üst bölgelerine sayı ve işaretleriyle beraber yazılır.
Örneğin;
+2 yüklü kalsiyum iyonunun gösterilişi: ………………….. Ca2+
-3 yüklü azot iyonunun gösterilişi: ………………….. N3-
+1 yüklü sodyum iyonunun gösterilişi: ………………….. Na+
-1 yüklü klor iyonunun gösterilişi: ………………….. Cl-