AQUATICFORUM
AQUATICFORUM A HOŞGELDİNİZ.FORUMDAN DAHA ETKİN YARARLANMAK İÇİN LÜTFEN GİRİŞ YAPINIZ.
▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓
▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓
▓▓▓▓▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ ▓▓▓▓▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▒▒▓▓▓▒▒▓▓▓▓▓▓
▓▓▓▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓ ▓▓▓▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓
▓▓▓▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓ ▓▓▓▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓
▓▓▓▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓ ▓▓▓▓▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▒▒▓▓▓▒▒▓▓▓▓▓▓
▓▓▓▓▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ ▓▓▓▓▓▒▒▒▒▒▒▒▒▒▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓
▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓

ATOM ve ELEKTRON

Aşağa gitmek

ATOM ve ELEKTRON Empty ATOM ve ELEKTRON

Mesaj tarafından vgokhan Bir Cuma Ara. 05, 2008 6:32 pm

Atom ve Elektron
Maddenin temelinde atom adı verilen çok küçük parçacıklardan oluştuğu kavramı eski yunanlılara kadar uzanır.

ATOM ve ELEKTRON

Maddenin temelinde atom adı verilen çok küçük parçacıklardan oluştuğu
kavramı eski yunanlılara kadar uzanır. Milattan önce 5. yüzyılda
Leucippus ve Democritus maddenin sonsuz küçük parçacıklara
ayrılamayacağını öne sürdüler.Onlar,bir madde daha küçük parçalara
bölünmeye devam edilirse en sonunda atomun bölünmeyeceğini iddia
ediyorlardı.Atom sözcüğü Yunanca’da bölünmez anlamına gelen atomos
sözcüğünden türetilmiştir.

Eski yunan atom kuralları planlı deneylere dayanmıyordu.Bunun için
yaklaşık 2000 yıllık bir zaman süresince atom kuramı sadece
tartışılmaktan öteye gidilmedi.Atomların varlığı Robert Boyle
tarafından THE SCEPTİCAL CHYMİST (1661),Isaac Newton tarafındanda
Principia (1687) ve Opticks(1704) kitaplarında kabul edilmişti . Fakat
John Dalton’un 1803-1808 yılları arasında geliştirip önerdiği atom
kuarmı kimya tarihinde en önemli aşamalardan biri olmuştur.

Elektron:

Gerek Dalton’un gerekse yunanlıların kuramlarında atom, maddenin en
küçük taneciği olarak kabul edilmişti.19.yüzyılın sonlarına doğru
atomun kendisinin de daha küçük taneciklerden oluştuğu düşünülmeye
başlandı.Atom hakkındaki düşüncelerde meydana gelen bu değişikliğe
elektrikle yapılan deneyler neden oldu.

1807-1808 yıllarında ünlü İngiliz kimyacısı Humphry Davy bileşikleri
ayrıştırmak için elektrik kullanarak beş element
(potasyum,sodyum,kalsiyum,stronsiyum ve baryum) buldu.Bu çalışmalarına
dayanarak Davy , bilesiklerde elementlerin elektriksel nitelikli çekim
kuvvetleriyle bir arada tutulduklarını önerdi.

Vakumdan elektrik akımının geçirildiği deneyler 1859 da Julius Plücker
katod ışınlarını bulmasına yol açtı.Katot ışnları elde etmek için
havası iyice boşaltılmış bir cam tüpün uçlarına iki elektrod
yerleştrilir.Bu elektrodlara yüksek gerilim uygulandığında katot adı
verilen negatif elektroddan ışınlar çıkar.Bu ışınlar negatif yüklüdür
doğrusal yol izler ve katodun karşısındaki tüp çeperlerinin ışık
saçmasına sebep olur. 19.yüzyılın son yıllarında katot ışınları
ayrıntılı olarak incelendi.Birçok bilim adamının deneyleri sonucunda
katot ışınlarının hızla hareket eden eksi yüklü parçacıklar olduğu
ortaya çıktı ve bu parçacıklar daha sonra Stoney’in önerdiği gibi
elektron adı verildi.

Katottan çıkan elektronlar katot için hangi metal kullanılırsa
kullanılsın aynı özelliktedir.Zıt yükler birbirini çektiğinden katot
ışınlarını oluşturan elektron hüzmeleri yolları üzerinde üstte ve altta
bulunan zıt yüklü iki levha arasından geçerken pozitif yüklüsüne doğru
çekilirler.Demek ki bir elektrik alanı içinde katot ışınları normal
doğrusal yollarından saparlar.Bu sapmanın açısı :

1. Tanecik yükü ile doğru orantılıdır.Yükü büyük olan tanecik az yük taşıyan tanecikten daha çok sapar.

2. Tanecik kütlesi ile ters orantılıdır.Kütlesi büyük olan tanecik küçük olandan daha az sapar.
Bundan dolayı yükün kütleye oranı bir elektrik alanı içinde
elektronların doğrusal yoldan ne kadar sapacağını belirler.elektronlar
magnetik bir alan içinde de sapma gösterirler.Fakat bu durumda sapma
uygulanan magnetik alana dik yöndedir.

Katot ışınlarının elektrik ve magnetik alanlar içindeki sapmalarını
inceleyen Joseph T. Thomson , 1897’de elektron için değerini saptadı bu
değer:

E/M=-1,7588.10 üzeri sekiz coul /g dır.

Coul uluslar arası sistemde elektrik yükü birimidir.Bir kulon bir
amperlik akım tarafından iletkenin belirli bir noktasından bir saniyede
taşınan yük miktarıdır.

Elektron yükünün duyar olarak ölçümü ilk defa Robert A. Milikan
tarafından 1909 da yapıldı.Milikan’ın deneyinde x-ışınları etkisi ile
havayı oluşturan moleküllerden elektronlar koparılır.Çok küçük yağ
damlacıkları da bu elektronları alıp elektrik yükleri ile
yüklenirler.Bu yağ damlacıkları iki yatay levha arasından
geçirilirler.Yağ damlacıklarının düşüş hızları ölçülerek kütleleri
hesaplanır.

Yatay levhalara elektrik akımı uygulandığında negatif yüklü damlacık
pozitif yüklü levhaya doğru çekileceğinden damlacığın düşüş hızı
değişir.bu koşullar altında düşüş hızı ölçülerek damlacığın yükü
hesaplanabilir.Belli bir damlacık bir veya daha çok sayıda elektron
alabileceğinden bu yöntemle hesaplanan yükler daima birbirinin aynı
değildir.Fakat bu yükler hep belli bir yük değerinin katları olduğundan
bu yük değeri bir elektronun yükü kabul edilir.

Proton:

Nötral bir atom veya molekülden bir veya daha çok elektron
koparıldığında geriye kalan tanecik koparılan elektronların tolam eski
yüküne eşit miktarda artı yük kazanır.Bir neon atomundan bir elektron
koparıldığında geriye kalan tanecik koparılan elektronların toplam eksi
yüküne eşit miktarda artı yük kazanır.Bir neon atomundan bir elektron
koparıldığında bir Ne(+) iyonu oluşur.Bir elektriksel deşarj tüpünde
katot ışınları tüpün içinde bulunan gaz atomlarından ve moleküllerinden
elektronların çıkmasına sebep oldukları zaman , bu tür artı yüklü
tanecikler oluşur.Bu artı yüklü iyonlar eksi yüklü elektroda doğru
hareket ederler.Eğer katot delikli bir levhadan yapılmışsa artı yüklü
iyonlar bu deliklerden geçerler.katot ışınlarının elektronları ise ters
yönde hareket ederler.

Pozitif ışınlar adı verilen bu artı yüklü iyon demetleri ilk defa 1886
da Eugen Goldstein tarafından bulundu.Pozitif ışınların elektrik ve
magnetik alanların etkisinde sapmaları ise 1898 de Wilhelm Wien ve 1906
da J.J. Thomson tarafından incelendi.Artı yüklü iyonlar için e/m
değerlerinin saptanmasına , katot ışınlarının incelenmesinde kullanılan
yöntemin hemen hemen aynısı kullanıldı.Deşarj tüpünde değişik gazlar
kullanıldığı zaman değişik tür artı yüklü iyonlar oluşur.

Proton adı verilen bu tanecikler bütün atomların bir bileşenidir.Protonun yüklü elektronun yüküne eşit fakat ters işaretlidir.

Bu yüke yük birimi denir.Proton artı bir elektrik yük birimine ,
elektron ise eksi bir elektrik yük birimine sahiptir.(Protonun kütlesi
elektronun kütlesinin 1836 katıdır).

Nötron:

Atomlar elektrik yükü bakımından nötral olduklarından bir atomun
içerdiği proton sayısı elektron sayısına eşit olmalıdır. Atomun toplam
kütlesini açıklayabilmek için 1920 de Ernest Rutherford atomda yüksüz
bir taneciğin var olduğunu savundu. Bu tanecik yüksüz olduğundan onu
incelemek ve tanımlamak zordu. Fakat 1932 de James Chadwick nötronun
varlığını kanıtlayan çalışmalarını sonuçlarını yayınladı.Chadwick,
nötronların oluştuğu bazı nükleer tepkimelerin verilerinden nötronun
kütlesini hesaplayabildi.Bu tepkimelerde kullanılan ve oluşan bütün
taneciklerin kütlelerini ve enerjilerini göz önüne alarak Chadwick
nötronun kütlesini hesapladı.Bu kütle protonun kütlesinden biraz daha
büyüktü.

Günümüzde daha birçok atom altı tanecik bulunmuştur.Fakat bu
taneciklerin atom yapısı ile olan ilişkisi çok iyi
bilinmemektedir.Kimyasal çalışmalar için atomun yapısı elektron ,
proton ve nötronun varlığına dayanarak yeterince açıklığa
kavuşturulmuştur.

İZOTOPLAR

Belli bir elementin bütün elementlerinin atom numarası aynıdır. Fakat
bazı elementler kütle numarası bakımından farklılık gösteren çeşitli
tipte atomlardan oluşmuştur.Aynı atom numarasına fakat farklı kütle
numarasına fakat farklı kütle numarasına sahip atomlara İZOTOP atomlar
adı verilir.

Görüldüğü gibi izotoplar çekirdeklerindeki nötron sayısı bakımından
farklıdırlar;bu da doğal olarak atom kütlelerinin farklı olduğu
anlamına gelir.Bir atomun kimyasal özellikleri ilke olarak atom
numarası ile belirtilen proton ve elektron sayısına bağlıdır. Bundan
dolayı bir elementin izotopları birbiri ile hemen hemen aynı olan
kimyasal özelliklere sahiptir.Bazı elementler doğada tek bir izotop
halinde bulunurlar.Fakat çoğu elementlerin birden çok izotopu
vardır.Örnek olarak kalayın 10 doğal izotopu vardır.

Kütle spektrometresi bir elementte kaç izotop bulunduğunu , her
izotopun tam olarak kütlesini ve bağıl miktarını saptamak için
kullanılır.Buharlaştırılmış madde , elektronlarla bombardıman edilerek
artı yüklü iyonlar oluşturulur.Bu iyonlar eksi yüklü bir levhaya doğru
çekilerek bu levha üzerinde bulunan dar bir aralıktan hızla
geçirilirler.

İyot demeti bundan sonra magnetik bir alan içinden geçirilir.yüklü
tanecikler magnetik bir alan içinde dairesel bir yörünge
izlerler.Taneciğin yükü arttıkça doğrusal yörüngesinden sapma da
artar.Bu nedenle , magnetik bir alanda artı yüklü bir iyonun izlediği
dairesel yörüngenin yarıçapı o iyonun e/m değerine bağlıdır.

Değişik e/m değerine sahip iyonların bu son aralıktan geçmesi ise
magnetik alan şiddeti veya iyonları hızlandırmak için kullanılan voltaj
ayarlanarak sağlanır.Böylece aygıttaki farklı iyon türlerinden her biri
bu aralıktan ayrı ayrı geçirilirler.Detektör her farklı iyon demetinin
şiddetini ölçer ; bu iyon şiddeti örnekte bulunan izotopların bağıl
miktarına bağlıdır.

Atom Numarası ve Periyotlar yasası

19.yüzyılın başlarında kimyacılar elementler arasında bulunan fiziksel
ve kimyasal benzerliklerle ilgilendiler.1817 ve 1829 da Johann W.
Döbereiner “triad” lar adını verdiği element serileri
(Ca,Sr,Ba;Li,Na,K;Cl,Br,I;S,Se,Te) hakkındaki incelemelerini yayınladı
burada her seriyi oluşturan elementler birbirine benzeyen özeliklere
sahip olup serideki ikinci elementin atom ağırlığı yaklaşık diğer iki
elementin atom ağırlıklarının ortalamasına eşittir.

Bunu izleyen yıllarda birçok kimyacı elementleri benzeyen özellikleri
açısından sınıflandırmayı denedi.1863-66 yıllarında John A. R. Newlands
“oktavlar yasası” nı önerip geliştirdi.Newlands a göre elementler atom
ağırlıklarının artış sırasına göre dizildiklerinde sekizinci element
birinciye , dokuzuncu element ikinciye benziyor ve bu durum böylece
devam ediyordu.Newlands bu ilişkiyi müzik notalarındaki oktavlara
benzetti.Fakat gerçek ilişki Newlands’ın varsaydığı kadar basit
değildi.Newlands ın çalışmaları dayanaksız bulunmuş ve diğer kimyacılar
tarafından ciddiye alınmamıştır.

Elementlerin modern periyodik sınıflandırılması Julius Lothar Meyer ve
özellikle Dimitri Mendeleev ‘in çalışmalarına dayanır.Mendeleev
periyodik bir yasa önerdi ; bu yasaya göre elementler atom ağırlığı
artışına göre incelendiğinde , özelliklerindeki benzerlikler periyodik
olarak tekrarlanır.Mendeleev in çizelgesinde benzer elementler grup adı
verilen dikey sütunlarda toplanır.

Ayrıca Mendeleev in çizelgesinde henüz bulunmamış elementler için boş
yerler bıraktı ve çizelgede olmayan elementlerden üç tanesinin
özelliklerini önceden belirtti.Hemen sonra Mendeleev in öngördüğü
özelliklerin çoğuna sahip oldukları belirlenen Skandiyum,galyum ve
germanyum elementlerinin bulunması periyodik sistemin doğru olduğunu
gösterdi.Asal gazların varlığı Mendeleev tarafından öngörülmediği halde
bu elementler 1892-98 yılları arasında bulunduktan sonra periyodik
çizelgedeki yerlerine oldukça iyi bir şekilde uydular.

Periyodik çizelgedeki plana göre K,Ni ve I elementlerinin atom
ağırlığının artışına göre belirlenmiş dizilişinin dışında yer
almamaları gerekliydi.Örneği iyot atom ağırlığına göre 52 numaralı
element olmalıydı.Fakat kimyasal açıdan benzediği F,Cl ve Br
elementleri ile aynı gurupta olabilmesi için iyot keyfi olarak 53
numaralı element oldu.Periyodik sınıflandırmanın daha ayrıntılı olarak
incelenmesi ile bir çok araştırıcı periyodik özelliğin,atom
ağırlığından çok , başka bir temel bağlı olduğuna inandı.Bu temel
özelliğinde o zamanlar periyodik sistemden çıkarılan ve sadece bir seri
numarası olan atom numarası ile ilişkisi olduğunu öğrendi.

1913-14 yıllarında Henry G. J. Moseley in çalışmaları bu problemleri
çözdü.Yüksek enerjili katot ışınları bir hedefe odaklandığında
X-ışınları oluşur.Bu X-ışınları çeşitli dalga boylarındaki bileşenlere
ayrılabilir ve bu şekilde elde edilen çizgi spektrumları da fotografik
olarak kaydedilebilir.Hedef olarak değişik elementler kullanıldığında
değişik X-ışınları spektrumları elde edilir ve her spektrum sadece
birkaç karakteristik spektral çizgi içeren X-ışınları spektrumu vardır.

Moseley atom numaraları 13 ile 79 arasında olan 38 elementin X-ışınları
spektrumunu inceledi.Her elemen için o elemente karşılık gelen
karakteristik spektrum çizgisini kullanan Moseley , elementin atom
numarası ile çizgi frekansının kare kökü arasında doğrusal bir ilişki
olduğunu buldu.Başka bir değişle elementler atom numarası artışına göre
dizildiğinde spektrum çizgisi frekansının karekökü bir elementten
diğerine gittikçe sabit bir miktarda artar.

Bundan dolayı Moseley X-ışınları spektrumuna dayanarak elementlerin
doğru atom numaralarını tahmin edebildi.Böylece atom ağırlıkları komşu
atomlarınkine uygun düşmeyen K,Ni ve I un sınıflandırılması problemi de
çözümlenmiş oldu.Diğer taraftan Moseley Ce den Lu e kadar olan seride
14 element bulunması ve bu elementlerin ve bu elementlerin periyodik
çizelgede Lantan’dan sonra gelmeleri gerektiğini bildirdi.Moseley’in
diagramları ayrıca 79 numaralı elementten önce henüz o zamana kadar
bulunmamış 4 elementin var olması gerektiğini de gösterdi.Nihayet
Moseley’in çalışmalarına dayanarak periyodik yasa “Elementlerin
fiziksel ve kimyasal özellikleri atom numarasının periyodik
fonksiyonudur” şeklinde tekrar tanımlandı.

Moseley in atom numaraları ile Rutherford un tanecikleri saçılma
deneyinden hesapladığı çekirdek yükleri oldukça iyi bir uyum
içindeydi.buna dayanarak Moseley atom numarasının atom çekirdeğinde
bulunan artı birimlerin sayısı olduğunu önerdi.

Moseley ayrıca, atomda bir elementten diğerine gidildikçe artan temel
bir nicelik bulunduğunu ifade ederek bu niceliğin ancak merkezdeki artı
yüklü çekirdeğin yüklü olabileceğini belirtti.

X-ışınları , görünür ışıktan çok daha kısa dalga boylarına ve
dolayısıyla daha yüksek frekans ve enerjilere sahip elektro magnetik
ışınlardır.Bir elementin x-ışınları spektrumunun olmasına hedef element
atomlarında meydana gelen elektron geçişlerinin sebep olduğuna
inanılmaktadır.X-ışınlar tüpüne katot ışınları , hedefteki atomların iç
kabuklarından elektronlar koparırlar.Dış kabuktaki elektronlar iç
kabuklarda oluşan bu boşlukları doldurdukları zaman x-ışınları
yayınlanır.Bir atomda elektronun , yüksek bir enerji düzeyinden K
düzeyine geçmesi sonucu oldukça bir büyük bir miktarda enerji açığa
çıktığından , elde edilen radyasyonun frekansı yüksektir.Buna karşı
gelen dalga boyu da x-ışınlarına özgü olup kısadır.

Bir elektron geçişi sırasında açığa çıkan radyasyonun frekansı ayrıca
atom çekirdeğindeki yüke bağlıdır.Açığa çıkan bu enerjinin miktarı
çekirdek yükünün karesi ile doğru orantılıdır.Çekirdeğin yükü arttıkça
açığa çıkan enerji artar ve yayınlanan radyasyonun dalga boyu
kısalır.Moseley in gözlemleri de bu ilişkiyi yansıtmaktadır.


*

_________________
ATOM ve ELEKTRON Bayrakkizvecocuk
vgokhan
vgokhan
SUPER MODERATÖR
SUPER MODERATÖR

Kadın
Mesaj Sayısı : 7173
Nerden : aquaticforum
Reputation : 94
Points : 7895
Kayıt tarihi : 23/01/08

Sayfa başına dön Aşağa gitmek

Sayfa başına dön


 
Bu forumun müsaadesi var:
Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz