1-4. soruları aşağıdaki bilgilere göre cevaplayınız.
Dört bilim insanı, kendi döneminde atom hakkında şunları söylüyor:
Dalton
Proust'un yasasına göre bir bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında sabit bir oran vardır. Öyleyse element atomları bölünemez. Atom, içi dolu bir küredir, maddenin en küçük parçasıdır ve bir elementin bütün atomları özdeş olmak zorundadır.
Thomson
Havası boşaltılmış bir tüpten elektrik akımı geçirdiğimde ortaya çıkan taneciklerin (elektron) elektriksel ve manyetik alanda saptığını gördüm. Demek ki atomun içinde çok daha küçük parçacıklar var. Elektronlar varsa ve atom nötrse, atom dediğimiz şey aslında içi pozitif yüklü bir yapıdır; elektronlar da bu yapının içine eşit olarak dağılmıştır. Atomun kütlesinin büyük kısmını pozitif yükler oluşturur.
Rutherford
Altın bir levhaya alfa parçacıkları (2+ yüklü helyum tanecikleri) gönderdiğimde parçacıkların büyük kısmı sapmadan levhadan geçti; çok azı geri döndü ya da saptı. Demek ki atomun büyük kısmı boşluktur ve negatif tanecikler bu boşlukta olmalıdır. Atom kütlesinin büyük kısmı merkezde yoğun bir bölgede toplanmıştır. Pozitif taneciklerin kütlesi atom kütlesinin yaklaşık yarısına eşittir.
Bohr
Negatif tanecikler pozitif taneciklerle nasıl dengede durur? Bir süre sonra çekirdeğe düşmeleri gerekmez mi? Bu sorulara cevap bulmak için ¹H atomuyla bir deney yaptım ve hidrojenden çıkan ışınların yalnızca belirli enerji seviyelerinde spektrum çizgisi oluşturduğunu gördüm. Buradan şu sonuç çıkar: elektronlar çekirdeğin etrafında rastgele boşluklarda değil, belirli enerji düzeylerinde (yörünge) bulunur.
1. Bilim insanlarının öne sürdüğü atom teorileriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi söylenemez? FBAB8.SB1
Kartları tek tek tara:
Dalton dışındakiler: Thomson elektronu, Rutherford elektron ve pozitif tanecikleri, Bohr elektronu anlatıyor — üçünde de atom altı tanecik var. Dalton'da ise atom bölünemez. Söylenebilir.
Thomson'da homojenlik: kart “eşit olarak dağılmıştır” diyor. Söylenebilir.
Çekirdek: Rutherford “kütlenin büyük kısmı merkezde yoğun bir bölgede toplanmıştır” diyor — çekirdek fikri ilk kez burada. Söylenebilir.
Pozitif yüklerin konumu: yine Rutherford, merkez. Söylenebilir.
Bohr'da yeni tanecik: işte bu söylenemez. Bohr'un kartında keşfedilen bir tanecik yok; anlattığı şey zaten bilinen elektronun nerede bulunduğudur. Bohr'un katkısı yeni bir parça değil, yeni bir düzendir.
2. Kartlarda verilen bilgilere göre elektron, proton ve nötronlarla ilgili aşağıdakilerden hangisine ulaşılamaz? FBAB8.SB1
Alfa parçacığı 2+ yüklüdür — kart bunu parantez içinde söylüyor. Bir alfa parçacığının geri dönmesi için karşısında kendisini iten, yani pozitif ve yoğun bir şey olması gerekir. Negatif bir çekirdek alfayı iterek geri göndermez, tam tersine çeker. Bu seçeneğe ulaşılamaz.
Sondaki seçenek nasıl doğru oluyor: pozitif tanecikler kütlenin yalnız yarısını yapıyorsa, kalan yarıyı kim yapıyor? Elektronlar çok hafif olduğuna göre geriye yüksüz, ağır bir tanecik kalıyor. Nötronun aranmasının sebebi tam olarak bu açıktır — kartlarda adı geçmediği hâlde varlığı hissediliyor.
3. Aşağıdaki eşleştirmelerden hangisi Thomson ve Rutherford'un deneylerinden çıkarılabilecek sonuçları doğru verir? (solda Thomson, sağda Rutherford) FBAB8.SB3
Her eşleştirmenin iki yanı da doğru olmak zorunda; bir yanı tutup öteki tutmayan seçenek elenir.
Doğru olan: Thomson'ın tanecikleri elektriksel ve manyetik alanda saptı — sapmak yüklü olmak demektir. Rutherford'un alfa parçacıklarının bir kısmı geri döndü — merkezde yoğun bir çekirdek var demektir.
“Elektron yörüngelerde” diyeni seçtiysen: yörünge fikri Rutherford'un değil Bohr'un. Sağ yanı yanlış olduğu için tamamı elenir, sol yanı doğru olsa bile.
“Elektron çekirdekte” diyeni seçtiysen: Rutherford'un kartı tam tersini söylüyor — elektronlar boşlukta.
4. Atomla ilgili yapılan çalışmalar bir bütün olarak düşünüldüğünde aşağıdaki çıkarımlardan hangisi yapılamaz? FBAB8.SB3
Dört seçenek de kartların anlattığı hikâyeyle uyumludur: her bilim insanı bir öncekinin açıklayamadığı bir gözlemle karşılaşmış ve modeli genişletmiştir.
“Yanlış deneyler” diyen seçenek ise bilimin nasıl işlediğini ters okuyor. Thomson'ın tüp deneyi de, Rutherford'un altın levha deneyi de doğru deneylerdi ve sonuçları bugün de geçerli. Değişen şey deneyler değil, o sonuçları açıklamak için kurulan modeldi.
Ayrım şu: bir teorinin değişmesi, önceki teorinin çöpe atılması demek değildir. Dalton'ın “bileşiklerde sabit kütle oranı” fikri hâlâ kullanılıyor; yalnızca “atom bölünemez” kısmı düzeltildi.