AtomModeli

Rutherford atom modeli, 1909 yılında Geiger-Marsden deneyini yöneten Ernest Rutherford'un 1911 yılında yaptığı analizlere dayanır. Rutherford, bu deneyde pozitif (+) yüklü alfa ışınlarının altın levhaya çarptıktan sonra izledikleri yolu gözlemlemiş ve bunun modelini çizmiştir. Rutherford atom modelinin dayandığı temel noktalar şunlardır: Atomun yapısında büyük boşluklar vardır. Işınların küçük bir kısmının kırıldığı veya geri yansıdığı gözlemlenmiştir. Kırılma ve yansımalar, pozitif (+) yüklerin küçük bir hacimde toplandığını gösterir. Merkezde toplanan ve atomun kütlesini belirleyen bu yapıya çekirdek adı verilmiştir. Negatif (-) yüklü elektronlar, atomun çevresinde dairesel bir hareket halindedir. Bir atomdaki pozitif tanecik miktarı, negatif tanecik miktarıyla aynıdır.

Bohr'un kuantum teorisi, 1913 yılında Niels Bohr tarafından ortaya atılan ve atomun yapısını açıklamaya çalışan bir modeldir. Teorinin temel ilkeleri: Elektronların belirli yörüngelerde hareketi: Elektronlar, çekirdek etrafında belirli enerji seviyelerinde (yörüngelerde) dolanır. Belirli enerji değerleri: Bu yörüngelerdeki elektronların enerjisi belirli değerlere ulaşır ve bu değerler arasında ara değerler bulunmaz. Işıma yapamama: Elektronlar, enerjileri belirli bir değere ulaşmadıkça ışıma yapmazlar; bu sayede sistem dengede kalır. Enerji geçişi: Bir elektron, üst bir yörüngeden alt bir yörüngeye geçtiğinde enerji salar, alt bir yörüngeden üst bir yörüngeye geçmek için ise enerji alır. Bu model, hidrojen gibi tek elektronlu atomların spektrumlarını açıklamada başarılı olsa da, daha büyük kütleli elementlerde ve manyetik alan etkisi altındaki durumlarda yetersiz kalmıştır.

Rutherford atom modelinin yetersiz olmasının bazı nedenleri: Nötronun bulunmaması. Elektronların hareketlerinin tam olarak açıklanamaması. Dalga-parçacık ikiliğinin göz ardı edilmesi. Heisenberg belirsizlik ilkesine göre elektronların oluşturduğu iddia edilen yörünge tanımının yanlış olması. Atomların yaydığı spektrumların açıklanamaması.

Moseley atom modeli, İngiliz fizikçi Henry Moseley'in 1913-1914 yıllarında geliştirdiği ve atomların yaydığı karakteristik x-ışınlarıyla ilgili olan bir yasadır. Moseley, x-ışınları kullanarak elementlerin spektrumlarını incelemiş ve atomların yaydığı ışınların çizgi frekansının karekökü ile elementlerin atom numarasının doğru orantılı olduğunu bulmuştur.

Niels Bohr'un atom modeli, 1913 yılında Rutherford atom modelindeki eksiklikleri gidermek ve hidrojen atomunun spektrum çizgilerini açıklamak amacıyla ortaya atılmıştır: Elektronların Yörüngeleri: Elektronlar, çekirdekten belirli uzaklıktaki yörüngelerde hareket eder ve bu yörüngelerdeki açısal momentumları, Planck sabitinin tam katlarıdır. Enerji Seviyeleri: Her kararlı hâlin sabit bir enerjisi vardır ve bu enerji seviyeleri, "n" ile gösterilir (n: 1, 2, 3, ... ∞). Enerji Yayımı: Elektron, yüksek enerji seviyesinden düşük enerji seviyesine geçtiğinde, seviyeler arasındaki enerji farkına eşit bir ışık kuantumu yayınlar. Bohr modeli, tek elektronlu atomların (örneğin hidrojen, helyum+) spektrumlarını açıklayabilirken, çok elektronlu atomların spektrumlarını açıklamada yetersiz kalır.

Rutherford atom modelinde elektronlar, atomun çevresinde dairesel bir hareket halinde bulunur ve proton dolu çekirdeğin etrafında döner. Bu model, Güneş Sistemi'ne benzetilir; çekirdek güneşe, elektronlar ise gezegenlere benzetilir.

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.

Thomson ve Rutherford atom modelleri arasındaki bazı farklar şunlardır: Thomson Atom Modeli: Atom, pozitif yüklü bir kek gibidir ve bu pozitif yükün içine negatif yüklü elektronlar gömülüdür. Atomun büyük bir kısmı boş alandan oluşur ve elektronların kütlesi atomun kütlesi yanında ihmal edilecek kadar küçüktür. Elektronların varlığını ve atomun nötr bir yapıda olması gerektiğini savunmuştur. Rutherford Atom Modeli: Bir atomun kütlesinin büyük bir kısmı ve pozitif yükün tümü, çekirdek denen çok küçük bir bölgede yoğunlaşır. Çekirdeğin dışında, çekirdek yüküne eşit sayıda elektron bulunur ve atomun kendisi elektrik yükü bakımından nötrdür. Pozitif yükün büyüklüğü atomdan atoma değişir ve elementin atom kütlesinin yaklaşık yarısıdır. Rutherford'un modeli, Thomson'ın modelinin aksine, atomun merkezinde yoğun ve küçük pozitif yüklü bir çekirdeğin varlığını ortaya koymuştur.

Thomson'ın atom modeli, 1904 yılında İngiliz fizikçi Joseph John Thomson tarafından ortaya atılan ve atomun yapısını açıklayan bir modeldir. Thomson'ın atom modelinin özellikleri: Atom, pozitif yüklü bir maddeden oluşur. Atomun içinde bulunan elektronlar, artı yüklü maddede gömülüdür ve hareket etme eğilimleri yoktur. Elektronların kütleleri çok küçüktür. Atomun kütlesinin büyük çoğunluğu artı yüklü maddeden oluşur. Atom küre şeklindedir. Thomson'ın atom modeli, elektronların keşfine katkı sağlamış olsa da, nötronlardan bahsetmemesi ve atomdaki yüklerin rastgele dağıldığını düşünmesi gibi eksiklikler içermektedir.

Bohr ve Rutherford atom modelleri arasındaki bazı farklar şunlardır: Rutherford Atom Modeli: Atomun merkezinde yoğun ve küçük pozitif yüklü bir çekirdek olduğunu öne sürer. Elektronlar, çekirdeğin etrafında dairesel şekilde hareket eder. Atomun büyük bir kısmı boş bir uzaydır. Bohr Atom Modeli: Elektronların, sahip oldukları enerji seviyesine göre çekirdek etrafında birden fazla farklı yörüngede döndüğünü belirtir. Elektronlar, en düşük enerji düzeyinde bulunmak ister ve bu düzeye temel hâl adı verilir. Elektronlar çekirdekten uzak yörüngelere yerleştikçe elektronların enerjisi artar, çekirdeğe yakın yörüngelere yerleştikçe elektronların enerjisi azalır. Bohr atom modeli, Rutherford'un çalışmalarını geliştirerek daha detaylı bir yapı sunarken, Rutherford modeli elektronların dalga benzeri yapılarını ve hareketlerini açıklamada yetersiz kalır.

Evet, J. J. Thomson'ın atom modeli üzümlü kek modelidir. Bu modelde atom, pozitif yüklü bir kek olarak düşünülürken, negatif yüklü elektronlar ise bu kekin içine gömülü üzümler gibi kabul edilir.

Bohr atom modeli proje örnekleri hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, Bohr atom modeli ile ilgili bazı kaynaklar şunlardır: ogmmateryal.eba.gov.tr sitesinde "Kim 1" başlıklı 9. sınıf kimya dersinde yer alan "Atom Modellerinin Gelişim Süreci" konusu, Bohr atom modelini de içermektedir. tr.wikipedia.org sitesinde Bohr atom modelinin tanımı ve varsayımları hakkında bilgi bulunmaktadır. taner.balikesir.edu.tr sitesinde Bohr atom modelinin detaylı açıklaması ve He atomunun atomik yarıçapının hesaplanması gibi konular ele alınmıştır.

"Çekirdekli adam" ifadesi, atomun çekirdeğini keşfeden bilim adamı anlamında kullanılıyorsa, bu kişi Ernest Rutherford'dur ve 1911 yılında çekirdek atom modelini önermiştir.

9. sınıf kimya ders kitabı sayfa 136'da genellikle çözümleme, değerlendirme soruları veya alıştırmalar yer alır. Örneğin, Meb Yayınları'na ait 9. sınıf kimya ders kitabında bu sayfada, bazı moleküllerin Lewis nokta yapıları ve uzay-dolgu molekül modelleri verilmiştir. Pasifik Yayınları'na ait 9. sınıf kimya ders kitabında ise sayfa 136 cevapları YouTube'da mevcuttur. Daha fazla bilgi için kullanılan ders kitabının detaylarına ihtiyaç vardır.

Proton, nötron ve elektron ilk kez Rutherford atom modelinde yer almıştır. Elektron: J. J. Thomson tarafından 1904 yılında ortaya atılan atom modelinde, atomların pozitif yüklü bir ortam olduğu ve içerisinde negatif yüklü elektronların varlığı öne sürülmüştür. Proton: Ernest Rutherford, 1919 yılında atomun çekirdeklerinde pozitif yüklü temel taneciklerin olduğunu keşfetmiş ve bu taneciklere proton adını vermiştir. Nötron: James Chadwick, 1932 yılında atom çekirdeklerinde bulunan ve bir temel parçacık olan nötronları keşfetmiştir.

Modern Atom Modeli'nin bazı eksiklikleri: Atom çekirdeğinin yapısı: Model, atom çekirdeğinin protonlar ve nötronlardan oluştuğunu kabul eder, ancak bu parçacıkların iç yapısı hakkında daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Elektronların yörüngeleri: Model, elektronların belirli enerji seviyelerinde bulunduğunu ve dairesel bir yol izlediğini varsayar, ancak kuantum mekaniğine göre elektronların yörüngeleri daha karmaşık ve olasılığa dayalıdır. Kuantum etkileşimleri: Model, bazı karmaşık sistemlerde, özellikle çoklu atomlar arası etkileşimlerde yetersiz kalabilir. Kuvvet taşıyıcıları: Model, elektromanyetizma ile ilgili etkileşimlerin iyi açıklandığını kabul eder, ancak kuvvetlerin taşıyıcılarının (fotonlar gibi) detaylı açıklaması tam olarak sağlanmamıştır. Karanlık madde ve enerji: Model, evrenin büyük bir kısmını oluşturan karanlık madde ve karanlık enerjinin doğasını tam olarak açıklayamaz.

Bohr atom modeli, bir elektronun kararlı bir yörüngeden başka bir kararlı yörüngeye geçebileceğini açıklayan atom modelidir. Bohr atom modeline göre, bir elektron yüksek enerjili kararlı bir yörüngeden düşük enerjili kararlı bir yörüngeye kendiliğinden geçebilir.

7. sınıfta atom modelleri, maddenin tanecikli yapısı konusu kapsamında işlenir. Bu konuda öğrenciler, atomun proton, nötron ve elektrondan oluşan yapısını, atom modellerinin tarihsel gelişimini (Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr ve modern atom teorisi) ve bu modellerin temel özelliklerini öğrenirler. Ayrıca, aynı veya farklı atomların bir araya gelerek molekül oluşturacağı ve çeşitli molekül modelleri oluşturabilecekleri de bu ünite içinde ele alınır.

Franck ve Hertz, Bohr atom modelini doğrulamıştır. 1914 yılında yaptıkları deneyde, elektronların atom çekirdekleri etrafında kesintili enerji yörüngelerinde yer aldığını kanıtlamışlardır. Franck ve Hertz, bu çalışmalarıyla 1925 yılında Nobel Fizik Ödülü'ne layık görülmüşlerdir.

John Dalton'un atom modeli, atomun içi dolu ve parçalanamayan bir yapıya sahip olduğu düşüncesi nedeniyle bilardo topuna benzetilmiştir. Ancak günümüzde atomların içi dolu küre şeklinde olmadığı, boşluklu bir yapıya sahip olduğu bilinmektedir.