Atom hiç değişmedi — bizim ona bakışımız değişti. Dolu bir küreden üzümlü keke, oradan çekirdekli bir gezegen sistemine ve yörüngelere... Her model bir öncekinin açıklayamadığı şeyi açıkladı ve kendi eksiğini bıraktı.
Deneysel gözlemlere dayanarak atomun yapısını açıklayan şekillere atom modeli denir.
MÖ 5. yy.da Democritus, madde küçük parçalara bölündüğünde atomos denen bölünemeyen parçacıklara ulaşılacağına inanıyordu.
Bu bir fikirdi; deneysel gözleme dayanmadığı için henüz bir "model" değildi.
Bilimsel anlamda ilk atom modeli Dalton Atom Modeli'dir. Sırasıyla Thomson, Rutherford ve Bohr Atom Modeli gelir. Bugün kullanılan ise Modern Atom Teorisi'dir.
Aşağıdaki düğmelerle modeller arasında geçiş yap. Solda modelin canlı çizimi, altta görüşleri ve modelin eksiklikleri var — sınavda en çok bu ikinci liste sorulur.
Radyoaktif bir kaynaktan elde ettiği (+) yüklü ışınların ince altın (Au) levhadan saçılmalarını gözlemlemiştir. Alfa ışınlarının çok küçük bir kısmının geri yansıması sonucu, çekirdekli yapı anlaşılmıştır.
Rutherford'a göre atomun kütlesinin yaklaşık olarak yarısını protonlar oluşturur. Bu görüşü nötronları işaret etmiştir. 1932'de Chadwick nötronları bulmuştur.
Bohr modelinin dayanağı ışık spektrumudur. Aşağıdaki düğmelerle atoma enerji ver, elektronun yukarı sıçrayışını ve geri dönerken ışın yayışını izle.
Elementlerin alev rengi üzerinde yaptığı değişiklikler ayırt edicidir (Na: Sarı).
Maddenin ısı enerjisi almasına absorpsiyon (soğurma) denir.
Aldığı ısının bir kısmını ışıma ile geri vermesine emisyon (yayma) denir.
Yüksek sıcaklığa ısıtılan maddelerin yaydığı ışınların prizmadan geçirilmesi sonucu farklı açılarla kırılarak çeşitli renklerde çizgiler oluşturur. Bu çizgilere ışık spektrumu denir.
Modelin adı, benzetmesi, getirdiği yenilik ve bıraktığı eksik — sınavda sorulan dört sütun.
| Model | Benzetme / Ad | Getirdiği görüşler | Modelin eksiklikleri |
|---|---|---|---|
| Dalton (1803) | Bilardo topu · içi dolu küre | Atom kimyasal tepkimelerde parçalanamaz, bölünemez; türü ve sayısı korunur. Bir elementin tüm atomları şekil ve kütle bakımından özdeştir. Farklı element atomları birbirinden farklıdır. Bileşikler farklı element atomlarının belli oranlarda birleşmesinden oluşur. | En küçük tanecik atom değil, atom altı taneciklerdir · Atom içi dolu küre değil, boşluklu yapıdadır · Radyoaktif olaylarda atom parçalanabilir · Bir elementin tüm atomları kütlece özdeş olmayabilir, izotop atomlar vardır |
| Thomson (1897) | Üzümlü kek | Katot ışınları ile negatif (−) yüklü tanecikleri buldu. (−) ve (+) yüklü tanecikler homojen dağılmıştır. Atomlar çapları yaklaşık 10⁻⁸ cm olan kürelerdir. (−) yük sayısı (+) yük sayısına eşittir, atom nötrdür. Elektronun kütlesi çok küçük olduğundan atomun kütlesinin kaynağı protonlardır. | (−) ve (+) yüklü tanecikler homojen dağılmamıştır · (+) yüklü tanecikler atomun kütlesinin yaklaşık olarak yarısını oluşturur |
| Rutherford (1912) | Gezegen modeli | (+) yükün tamamı çekirdektedir. Çekirdek çapı 10⁻¹² – 10⁻¹³ cm'dir. (+) yük miktarı bir elementin tüm atomlarında aynıdır. Atomda elektron sayısı proton sayısına eşittir. Atomun kütlesinin yaklaşık yarısını protonlar oluşturur (bu görüş nötronları işaret etmiştir). | Elektronların proton içeren çekirdeğe neden düşmediğini açıklayamaz |
| Bohr (1913) | Yörünge modeli | Hidrojenin ışık spektrumunu inceleyerek oluşturuldu. Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıktaki K, L, M… (1, 2, 3,…) enerji düzeylerinde bulunur. Temel hâl kararlıdır ve atom ışın yaymaz; enerji alınca uyarılmış hâle geçilir, geri dönerken enerji yayılır. | Tek elektronlu taneciklerin (₁H, ₂He⁺, ₃Li²⁺ gibi) davranışlarını açıklar, çok elektronlu türleri açıklayamaz · Elektronların yeri tespit edilemez |
Isıtılan atomlarda elektron uyarılmış hâle geçer, temel hâle dönerken aldığı enerjiyi ışık olarak yayar. Her elementin rengi farklıdır — Na sarı yanar.
Sodyum buharlı lambaların o karakteristik sarısı, elementlerin alev rengi üzerindeki ayırt edici etkisinin günlük hayattaki hâlidir.
Tüpteki gaza elektrik enerjisi verilir, elektronlar üst enerji düzeyine çıkar ve geri dönerken emisyon (yayma) yaparak renkli ışık üretir.
Yıldızlardan gelen ışık prizmadan geçirildiğinde oluşan ışık spektrumu, hangi elementlerin bulunduğunu söyler. Bir yıldıza gitmeden bileşimini bu sayede biliyoruz.
Ocakta tuzlu su taştığında alevin sarıya dönmesi bir laboratuvar deneyidir: sodyumun alev rengi. Alev rengi elementler için ayırt edicidir.
Bilim kesin doğrular değil, gözleme dayanan en iyi açıklamalar üretir. Dalton'dan Modern Atom Teorisi'ne kadar her model, yeni bir deney onu yetersiz bırakınca yenilendi.
18 sorudan oluşan bu test ile "Atom Modelleri" ünitesini ne kadar kavradığını gör.
Democritus (MÖ 5. yy) "atomos" fikrini ortaya attı. Bilimsel anlamda ilk model Dalton'dur; sırasıyla Thomson, Rutherford, Bohr gelir. Bugün kullanılan Modern Atom Teorisi'dir.
Atom parçalanamaz, bölünemez; bir elementin tüm atomları özdeştir; bileşikler belli oranlarda birleşmeyle oluşur.
En küçük tanecik atom altı taneciklerdir; atom boşluklu yapıdadır; radyoaktif olaylarda parçalanabilir; izotop atomlar vardır.
Katot ışınlarıyla (−) yüklü tanecikleri buldu. (−) ve (+) homojen dağılmıştır, atom nötrdür, kütlenin kaynağı protonlardır.
(−) ve (+) yüklü tanecikler homojen dağılmamıştır; (+) yüklü tanecikler kütlenin yaklaşık yarısını oluşturur.
Alfa ışınlarının çok küçük bir kısmının geri yansımasıyla çekirdekli yapı anlaşıldı. (+) yükün tamamı çekirdektedir, çekirdek çapı 10⁻¹²–10⁻¹³ cm. Eksiği: elektronların çekirdeğe neden düşmediğini açıklayamaz.
Rutherford'un "kütlenin yaklaşık yarısını protonlar oluşturur" görüşü nötronları işaret etmiştir; 1932'de Chadwick nötronları bulmuştur.
Hidrojenin ışık spektrumundan yola çıktı. Elektronlar belirli enerji düzeylerinde bulunur. Eksiği: çok elektronlu türleri açıklayamaz ve elektronların yeri tespit edilemez.
Temel hâl kararlıdır, atom ışın yaymaz. Enerji alınca (absorpsiyon) elektron üst düzeye çıkar = uyarılmış hâl; geri dönerken aldığı enerjiyi yayar (emisyon). Alev rengi ayırt edicidir (Na: sarı).