Atom

Atomun şekli hakkında farklı görüşler bulunmaktadır: Ernest Rutherford'un atom modeline göre, atomun merkezinde yoğun ve küçük bir çekirdek bulunur ve bu çekirdek etrafında negatif yüklü elektronlar, güneşin etrafında dönen gezegenler gibi yörüngelerde dolanır. Niels Bohr'un atom modeline göre, elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur ve bu seviyeler arasında geçişler yapabilir. Güncel atom modeline göre, elektronlar belirli bölgelerde, yani orbitallerde bulunur ve bu orbitaller küresel katmanlarda yer alır. Atomun büyük bir kısmı ise boşluktan ibarettir.

Orbital, elektronların atom çekirdeği etrafında bulunma olasılığının en yüksek olduğu hacimsel bölgedir. Orbital kavramı, hem fizik hem de kimya alanında geçerlidir. Orbitaller, farklı şekillere ve enerji seviyelerine sahiptir. Orbitaller, atomlardaki ve moleküllerdeki elektronların davranışını açıklamak için kullanılır. Orbitallerin özelliklerini tanımlayan üç kuantum sayısı vardır: Baş kuantum sayısı (n). Açısal momentum (ℓ) ve açısal momentum kuantum sayısı (ml). Ayrıca, molekül orbital teorisi de orbital kavramının açıklanmasında kullanılır.

Elektronun ağırlığı, diğer bir deyişle durgun kütlesi, 9,1093837015(28) × 10⁻³¹ kilogram veya 5,48579909065(16) × 10⁻⁴ atomik kütle birimidir. Bir protonun ağırlığı ise yaklaşık 1836 kat daha fazladır.

Proton sayısı, bir elementin atom numarası (Z) ile aynıdır. Atom numarası, element sembolünün üzerinde, karenin sol üst köşesinde bulunur. Örneğin, borun (B) atom numarası 5'tir, dolayısıyla 5 protonu vardır.

301 x 10²³ atom içeren CO₂ gazı 0,5 moldür. Çözüm: 1. 1 mol CO₂, 6,02 x 10²³ atom içerir. 2. 301 x 10²³ atom / 6,02 x 10²³ = 0,5 mol.

Evet, iyon yarıçapı ile iyonlaşma enerjisi ters orantılıdır. Atom yarıçapı küçüldükçe elektronlar çekirdeğe yaklaşır ve daha fazla çekilir, bu da elektronun koparılmasını zorlaştırarak iyonlaşma enerjisini artırır.

Üç katmanlı atomlar, en dış katmanlarında 8 elektron bulunduğunda kararlı yapıya ulaşır. Bazı üç katmanlı atomlar: Argon (Ar). Atomlar, kararlı yapıya ulaşmak için elektron alır veya verir.

Kök ve katyon terimleri kimyada farklı anlamlara sahiptir: Kök, iki veya daha fazla atomdan oluşan çok atomlu iyonlardır. Katyon, protonlardan daha az elektrona sahip pozitif yüklü iyonlardır.

Atom numarası (Z), bir elementin çekirdeğinde bulunan proton sayısını ifade eder. Kütle numarası (A) ise bir atomun çekirdeğinde bulunan proton ve nötron sayılarının toplamıdır. Atom numarası ve kütle numarası kullanılarak nötron sayısı hesaplanabilir: Nötron sayısı = Yaklaşık kütle numarası - Atom numarası. Örnek: Krom (Cr) elementinin atom numarası 24, kütle numarası 52'dir. - Nötron sayısı: 52 - 24 = 28. Bir atomun atom numarası ve kütle numarası, A/Z formatı adı verilen kısa bir gösterimle de ifade edilebilir. Örnek: 2452Cr^{52}_{24}. Ayrıca, bir atomun atom numarası, atom mikroskobu veya kuantum mikroskobu kullanılarak proton sayısı sayılarak da belirlenebilir.

Atomda katman sayısı, elektron dizilimindeki katman sayısına eşittir. Atomdaki her katmanın alabileceği maksimum elektron sayısı, "2n²" bağıntısıyla bulunur. Örneğin: 1. katman: 2(1)² = 2 elektron; 2. katman: 2(2)² = 8 elektron; 3. katman: 2(3)² = 18 elektron; 4. katman: 2(4)² = 32 elektron. Ayrıca, bir elementin periyodik sistemdeki periyodu, elektron dizilimindeki katman sayısına göre belirlenir.

Proton ve nötron, fizikte atomun yapısını oluşturmakla görevlidir. Protonun işlevleri: Atom numarası belirleme. Kimyasal kimlik tanımı. Nötronun işlevleri: Atom kararlılığı. İzotop açıklaması. Ayrıca, proton ve nötron, güçlü kuvvet sayesinde bir arada bulunarak atom çekirdeğini oluşturur.

Atomun dört katmanı hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, atomun katmanları hakkında bilgi verilebilir. Atomun katmanları, elektronların bulunduğu küresel yapıdaki yerlerdir. Katman yerine, modern atom teorisinde elektronların bulunma ihtimalinin en fazla olduğu yerler için "elektron bulutu" ifadesi kullanılır. Ayrıca, Bohr atom modeline göre elektronlar çekirdek etrafında rastgele dolanmamakta, belirli uzaklıktaki katmanlarda bulunmaktadır.

Tam dolu orbital sayısı 10, yarı dolu orbital sayısı 3 olan atomun elektron dağılımı 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹ şeklindedir. Bu atomun elektron dizilimi şu şekilde açıklanabilir: Tam dolu orbitaller: 1s, 2s, 2p ve 3s orbitalleri doludur (toplam 10 orbital). Yarı dolu orbital: 3p orbitalinin bir orbitali yarı doludur (toplam 3 orbital). Elektron dağılımı, elektronların düşük enerjili orbitallere yerleşmesi (Aufbau prensibi), her orbitalin en fazla iki elektron alması (Pauli dışlama ilkesi) ve aynı enerji seviyesindeki orbitallerin önce tekli olarak doldurulması (Hund kuralı) gibi prensiplere göre düzenlenmiştir.

3. enerji seviyesinde (3. kabuk) bulunan orbitaller: s orbitali; p orbitali; d orbitali. 3. kabukta birer adet s, p ve d alt kabukları bulunur. Orbitallerin enerji sıralaması: 3s < 3p < 3d.

Atomun temel tanecikleri şunlardır: Proton. Nötron. Elektron. Ayrıca, gluon, graviton, lepton, foton ve kuark gibi birçok atom altı tanecik de bulunmaktadır.

Elektrik yükü olmayan atomlar, elektriksel olarak nötr olan atomlardır. Elektriksel olarak nötr bir atomda, elektronların sayısı protonların (pozitif yüklü) sayısına eşittir, bu da sonuçta net sıfır yüke sahip olmayı sağlar. Aynı elementin tüm atomları, eşit sayıda elektron ve protona sahip olduğundan elektrik yükü açısından nötrdür.

Dublet, atom numarası düşük olan elementlerin, son katmanlarını iki elektron yaparak kararlı hale gelme isteğidir. Bu kural, helyum atomunun elektron dizilimine benzemeyi hedefler; çünkü helyumun atom numarası ve elektron sayısı 2'dir. Dublet kuralına uyan bazı elementler: hidrojen; lityum; berilyum.

9. sınıfta atom çapına göre sıralama yaparken şu kriterler dikkate alınır: 1. Katman sayısı: Katman sayısı fazla olan atomun çapı daha büyüktür. 2. Proton sayısı: Katman sayıları eşit olan atomlarda, proton sayısı küçük olan atomun çapı daha büyüktür. Örnek sıralama: - 12Mg ve 15P atomları: 15P'nin proton sayısı fazla olduğu için Mg > P. - 20Ca ve 11Na atomları: Ca'nın katman sayısı fazla olduğundan Ca > Na. Periyodik sistemde, soldan sağa doğru ve yukarıdan aşağıya doğru atom çapı artar.

Atomlar cansızdır çünkü canlıların sahip olduğu tüm özellikleri barındırmazlar. Bir maddenin canlı olup olmadığını anlamak için aşağıdaki özelliklere bakılır: büyüme, gelişme, yeni nesil verme; solunum ve sindirim yapma; ölüm. Atomlar, bu özellikleri yerine getirmedikleri için cansız olarak kabul edilirler.

25 tane atom iyonu örneği bulunamadı. Ancak, bazı atom iyonlarına örnekler verilebilir: Tek atomlu iyonlar: Na+, Ca2+, Fe3+, O2-. Çok atomlu iyonlar: NH4+, OH–, PO43-. Periyodik tablo, hangi elementlerin hangi iyonları oluşturacağını tahmin etmede yardımcı olabilir.