Atom

Rutherford, atomun çekirdeğini "Altın Levha Deneyi" veya "Saçılma Deneyi" olarak da bilinen bir deney sayesinde bulmuştur. 1911 yılında, Yeni Zelandalı-İngiliz deneysel fizikçi Ernest Rutherford, pozitif (+) yüklü alfa ışınlarının ince bir altın folyoya çarpmasını sağlayan bir deney yapmıştır. Rutherford, bu deneyde şu gözlemleri yapmıştır: Altın tabakaya gönderilen ışınların büyük bir bölümü direkt olarak geçtiği için atomda büyük boşluklar vardır. Işınların küçük bir kısmı kırıldığı ve yansıdığı için atomdaki pozitif yükler çekirdekte toplanmıştır. Yükün büyüğü çekirdekte olduğu için atom kütlesi de çekirdekte toplanmıştır. Rutherford, bu gözlemlerden yola çıkarak, merkezde toplanan ve atomun kütlesini belirleyen bu yapıya çekirdek adını vermiştir.

Atomun üç temel numarası şunlardır: 1. Atom Numarası (Z). 2. Kütle Numarası (A). 3. İzotop Numarası (I). Atom numarası, bir elementi diğerinden ayırt etmek için en temel ve benzersiz özelliktir.

İzotop ve izoton arasındaki fark şu şekilde açıklanabilir: İzotop. İzoton. Örnekler: İzotop atomlara örnek olarak, karbon-12, karbon-13 ve karbon-14 verilebilir. İzoton atomlara örnek olarak, bor-12 ve karbon-13 verilebilir.

Ernest Rutherford'un bazı keşifleri: Atom çekirdeği: Rutherford, 1911 yılında alfa parçacıklarının ince metal levhalardan geçişi sırasında büyük sapmalar gösterdiğini gözlemleyerek, atomun boşluklu bir yapıya sahip olduğunu ve kütlesinin büyük bir kısmının küçük bir çekirdekte yoğunlaştığını keşfetti. Proton: 1919 yılında Rutherford, nitrojen gazını radyoaktif parçacıklara maruz bırakarak, gazın hidrojen çekirdeğini dışarı "tükürdüğünü" ve oksijene dönüştüğünü gözlemledi. Radyoaktivite: Rutherford, radyoaktif atomların bozunma sürecinde alfa ve beta parçacıkları gibi ışınlar yaydığını keşfetti. Rutherford, bu çalışmalarıyla 1908 yılında Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü.

Orbital çeşitleri: s Orbitalleri. p Orbitalleri. d Orbitalleri. f Orbitalleri.

Nötronun önemli olmasının bazı nedenleri: Atom çekirdeğinin kararlılığı. Nükleer reaksiyonlar. Malzeme araştırmaları. Enerji üretimi. Tıp.

Thomson'ın atom modeline göre elektronlar, atomun pozitif yüklü gövdesi içinde, bir kekin içindeki üzümler gibi homojen olarak dağılmıştır. Bu model, "üzümlü kek modeli" olarak da bilinir.

Atomlar, sahip oldukları proton ve nötron sayısına göre farklı çeşitlere ayrılır: Kimyasal elementler: Proton sayısı, bir elementin atomunu diğerinden ayırır ve periyodik tabloda bu özelliğe göre konumlandırılır. İzotoplar: Aynı elementin, farklı nötron sayısına sahip atomlarıdır. İzoton: Nötron sayıları aynı, proton sayıları farklı olan atomlardır. İzoelektronik: Elektron sayıları ve katman elektron dizilişleri aynı olan atom veya iyonlardır. Ayrıca, daha küçük yapı taşları olabilecek sicimler ve kuarklar ile leptonlar gibi atomaltı parçacıkların varlığı da bilinmektedir.

Evet, atom maddenin en küçük yapı taşıdır. Atom, bir kimyasal elementin karakteristik özelliklerine sahip olan en küçük birimdir.

İyon, bir veya daha fazla elektron kazanmış ya da yitirmiş bir atomdan (veya bir atom grubundan) oluşmuş elektrik yüklü parçacıktır. Pozitif iyon (katyon), proton sayısı elektron sayısından fazla olan, dolayısıyla pozitif elektrik yükü taşıyan iyondur. Negatif iyon (anyon), elektron sayısı proton sayısından fazla olan, dolayısıyla negatif elektrik yükü taşıyan iyondur.

Kuantum fiziği, atom altı parçacıkları ve bu parçacıkların davranışlarını inceler. Kuantum fiziğinin açıkladığı bazı konular: Parçacıkların dalga ve tanecik özellikleri: Nesneler, hem dalga hem de tanecik olarak tanımlanabilir, ancak bu durum belirsizlikler içerir. Enerji: Enerji, belirli değerlerin tam sayı katları halinde bulunur. Belirsizlik ilkesi: Bir parçacığın konumu ve hızı aynı anda tam olarak bilinemez. Süperpozisyon: Parçacıklar aynı anda birden fazla durumda bulunabilir. Dolanıklık: Parçacıklar, uzaktan bile anında etkileşime girebilir. Kuantum fiziği, nanoteknoloji, kuantum bilgisayarlar, atom saatleri, fiber optik iletişim ve manyetik görüntüleme gibi birçok alanda kullanılır.

Evet, çekirdek yükü ve atom yükü aynı şeydir. Atom numarası olarak da bilinen çekirdek yükü, atomun çekirdeğindeki proton sayısına eşittir.

2024 yılı itibarıyla, en büyük atom numarası 118'dir ve bu atom numarasına sahip element oganesson (Og) olarak adlandırılır.

Çekirdek yükü, atomda bulunan proton sayısına eşittir. Çekirdek yükünü bulmak için: Periyodik tabloya bakılabilir. Atomun sol alt köşesinde yazan rakamlar, çekirdek yüküdür.

Hayır, orbital ve yörünge aynı şey değildir. Yörünge, bir elektronun bir atomun çekirdeği etrafında hareket ederken izlediği belirli yolu ifade eder. Orbital ise, bir atomun etrafındaki elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu uzay bölgeleridir. Yörüngeler genellikle sabit ve iyi tanımlanmıştır, oysa orbitaller sabit değildir ve bir olasılık bulutunu temsil eder.

Thomson'un üzümlü kek modelinin yanlış olmasının sebebi, kuramsal ve deneysel gözlemlerin bu modeli desteklememesidir. Daha sonra, Ernest Rutherford'un önderliğinde Manchester Üniversitesi'nde yapılan deneyler sonucunda, atomun çekirdek modeli ile atomun yapısına daha iyi açıklamalar getirilmiştir. Thomson'un üzümlü kek modeline göre, atom artı yüklü bir gövdenin içinde, bir kekin içindeki üzümler gibi, negatif yüklü elektronlar homojen olarak dağılmıştır.

Atomlarda elektron dağınıklığı, elektronların atom içindeki orbitallere yerleşimini ifade eder. Elektronların orbitallere yerleşimi şu kurallara göre gerçekleşir: Aufbau İlkesi: Elektronlar, atomda en düşük enerjiye sahip orbitalden başlayarak yerleştirilir. Pauli Dışlama İlkesi: Bir atomdaki elektron diziliminde aynı özelliklere sahip iki elektron bulunamaz; aynı kabuk ve orbitalde bulunsalar bile spinleri farklı olmalıdır. Hund Kuralı: Bir atomda elektronlar, aynı enerji düzeyindeki eşit enerjili orbitallere öncelikle aynı yönde birer birer yerleşir. Elektron dağılımı, orbital şeması kullanılarak görselleştirilebilir.

Atom katmanlarındaki elektron dağılımı şu kurallara göre yapılır: Aufbau İlkesi: Elektronlar, en düşük enerjili orbitalden başlayarak daha yüksek enerjili orbitallere doğru sırasıyla yerleşir. Pauli Dışarlama İlkesi: Bir orbitalde, zıt spinli olmak koşuluyla en fazla 2 elektron bulunabilir. Hund Kuralı: Aynı enerjili orbitaller önce tek elektron alır, sonra ikinci elektronlar eşleşmeye başlar. Elektron dağılımı örnekleri: Karbon (Z=6) atomu: 1s² 2s² 2p². Lityum atomu: 1s² 2s¹. Elektron kabuğu, elektronların dolanabildiği bir alandır ve her bir kabuğa belirli sayıda elektron yerleştirilebilir.

Atom yarıçapı, şu faktörlere göre değişir: Enerji katmanları: Enerji katmanı sayısı arttıkça atom yarıçapı büyür. Çekirdek yükü: Çekirdek yükü arttığında atom yarıçapı küçülür. Periyot ve grup: Periyotta soldan sağa doğru atom yarıçapı küçülür, grupta yukarıdan aşağıya doğru ise atom yarıçapı büyür. İyon türü: Elektron kaybeden iyonların (katyon) yarıçapı küçülür, elektron kazanan iyonların (anyon) yarıçapı ise büyür.

İzoelektrik ve izoelektronik aynı şey değildir. İzoelektronik, elektron sayısı ve dağılımı aynı, proton sayısı farklı taneciklere denir. İzoelektrik kavramına dair bir bilgi bulunamamıştır.