Evrendeki bütün madde ve varlıkların kimyasal ile fiziksel özelliklerini taşıyan en ufak birim atomdur. Tespit edildiği ilk vakitten beri, çoğu kuram ve model öne sürülmüştür. Bir araya gelmesi ile bileşiklerin oluştuğu keşfedilmiş ve atomların yapısal özellikleri ile alakalı daha çok bilgi edinilmeye başlanmıştır. Şimdi bu kuram ve özelliklere göz atalım:

Evrendeki bütün madde ve cisimlerin en ufak yapı taşıdır. Bölünemez manasına gelen atomus kelimesinden türetilmiştir. İlk olarak Milattan Önce 440’lı senelerde yaşamış olan Demokritos doğrulusunda meydana atılmıştır. Tarihçesine bakıldığı vakit ünlü filozof Aristoteles’in de detaylı çalışmalar yürüttüğü görülmüştür.

Aristo’ya göre madde; ateş, su, toprak ve hava olmak üzere 4 ana bileşenden oluşmaktadır. 1803 senesinde John Dalton ise çağdaş atom kuramyinı geliştirmiştir. Dalton, kimyasal reaksiyonlarda maddenin tam sayılarla tespit edilen oranlarda tepkimeye girdiğini bulmuştur.

Atomun hem kendi ortamında hem de başka atomlarla olan faaliyetlerini düzenlemek amacıyla 4 ana kuvvet bulunmaktadır. Bunlar; zayıf, çekim, elektRomanyetik ve nükleer kuvvetlerdir. Örneğin; gezegenleri Güneş Sistemi’nde tutan çekim gücüdir. Aynı vakitte atom ve molekülleri bir arada tutan da bu kuvvettir.

Atom Nedir?

Madde denilen zenginliğin en ufak parçası olan ve aynı vakitte asli yapı taşına atom adı verilir. Madde boşlukta yer tutan ve bir ağırlığı olan rastgele bir varlığa denir. Bütün maddeleri meydana getiren 105 adet değişik element bulunduğu bilinmektedir.

Bilinen bu elementlerin her birini meydana getiren en ufak yapı taşlarına atom diyoruz. Örneğin; bir hidrojen ve bir demir birer elementtir. Çünkü bu iki elementte de detaylı atomlar vardır. Çeşitli atomların bir araya gelmesindense bileşik denen maddeler oluşur.

Örneğin; su bir element değildir, bileşiktir. Su, ateş, toprak gibi etrafımızda sıkça gördüğümüz maddelerin hepsi atomların bir araya gelmesi ile oluşmuştur.

Atomun Yapısal Genellikleri Nelerdir?

Atomun Yapısal Genellikleri Bir atomun asli bünyesinde iki ana bölge bulunmaktadır. Bunlar; çekirdek ve enerji katmanlarıdır. Atom çekirdeği, proton ile nötronların bulunduğu, yoğun ve ufak hacimli olan bölgedir. Pozitif yüklü tanecikler olan protonlar, atomun türünü belirlemektedir. Nötr atomlarda ise elektron sayıları eşittir. Protonlar, atomun kütlesine tesir etmektedir.

Yüksüz olan nötronlar ise atomun kimyasal özelliklerine tesir etmezler. Yalnızca kütlesine tesir ederler. Negatif yüklü elektronlar, atom çekirdeğinin çevresinde hareket ederler ve atomun yüküne tesirsi vardır. Genellikle değerlik elektronları, atomun kimyasal özelliklerine tesir etmektedir. Ama atomun kütlesine tesirsi ihmal edilmektedir.

Enerji katmanları ise elektronların dağıldığı, çekirdek hacmine göre gerektiğince büyük ve boşlukların çok bulunduğu bölgedir. Çekirdekte pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlar vardır. Enerji katmanlarında ise yalnızca negatif yüklü elektronlar yer alır. Bu yüklere göre atomlar değişik isimler almaktadır. Bunlara bakacak olursak;

İzotop Atom : Proton sayıları aynı, nötron sayıları ise değişik olan türdür. Bu atomların nötron sayıları değişik bulunduğu amacıyla kütle numaraları da değişikdır.

İzoton Atom : Proton sayıları değişik, nötron sayıları aynı olan türdür. Hem kimyasal hem de fiziksel özellikleri değişikdır.

İzobar Atom : Proton sayıları değişik, kütle numaraları yani nükleon sayıları aynı olan elementlerdir. Hem kimyasal hem de fiziksel özellikleri değişikdır.

Allotrop Atom : Bir elementin özdeş atomlarının değişik sayı ve dizilişteki şekillerini ifade etmektedir. Bunlar aynı elementlere ait bulunduğu amacıyla kimyasal özellikleri de aynıdır. Atomlar, değişik sayı ve dizilişte bulunduğu amacıyla fiziksel özellikleri de değişikdır.

Atomların en asli yapısal özellikleri şunlardır:

  •     Atom, bölünemez ve parçalanamaz.
  •     Çıplak gözle ya da en ilerlemiş elektron mikroskobu ile görülemez.
  •     Küre şeklinde olan atomlar, boşluklu ve elektrikli bir yapıya sahiptirler. Elektrikli yapıya sahip olması, içersindeki artı (+) ve eksi (-) yüklü taneciklerden kaynaklanmaktadır.
  •     Çekirdeğinin parçalanmasıyla atom bombaları uygulanmaktadır ve nükleer enerji santrallerinde enerji üretilmektedir.
  •     Maddenin sahip bulunduğu bütün özellikleri taşımaktadır.
  •     Atomlar birbirleriyle tesirleşip bir araya tutunurlar ve maddeyi oluştururlar. Maddeyi meydana getiren en ufak birim taneciklerdir. Bunlar ise atom ya da molekülleri temsil etmektedir.
  •     Atom ya da moleküllerin maddeyi oluşturabilmesi amacıyla bir arada bulunması amacıyla birbirine çekim gücü uygularlar.
  •     Maddeyi meydana getiren moleküller arasındaki çekim gücü zayıf iken, molekülleri meydana getiren atomlar arasındaki çekim kuvvetti güçlüdür.
  •     Aynı molekülü meydana getiren atomlar birbirine daha yakın iken, değişik molekülleri meydana getiren atomlar birbirine uzaktır.
  •     Atomik yapılı elementleri meydana getiren ve birbiri ile ilişki durumunda olan atomlara, bağlı atom denmektedir.

Bugünküde kabul edilen ve geçerliliği süren son atom kuramyi, Kuantum Atom Teorisi’dir. Kuantum Atom Teorisi’ne göre atomun merkezinde tespit edilen çekirdeğin çevresindeki elektronlar belli bölgelerde yer alırlar. Bu bölgelere orbital denir.

Belli enerji standardına sahip orbitaller atomu meydana getiren küresel katmanlarda yer almaktadır. Portakal kabuğu şeklinde iç içe işlemiş bu orbitallerin, belli şekilleri ve açıları bulunmaktadır.

Bir atomun çapı 10-8 cm civarındadır. Atomun çekirdeğinin çapı 10-13 cm’dir. Atomların yapısını incelemek, pozisyonlarını gözlemlemek amacıyla elektron mikroskobu, x ışını mikroskobu ve nükleer manyetik rezonans spektroskopisi kullanılmaktadır.
Atom Modelleri Nelerdir?

Atom Modelleri Bilinmesi gereken mühim atom modelleri ve yaratıcılarının meydana koyduğu kuramları ile alakalı bulgular şu şekildedir:

Dalton Atom Modeli

Bugünküdeki atom modelinin aslilerinin atıldığı atom modelidir. Bu modelin esasını 1805 senesinde John Dalton atmıştır. Bu kuramye göre elementler, kimyasal yönden birbiriyle aynı olan atom parçaları içerir.

Dalton, kimyasal tepkimelere giren detaylı maddelerin arasındaki kütlesel ilişkilere dayanarak, atomların bağıl kütle değerlerini de bulmuştur. Bugünkü çağdaş atom kuramyi, Dalton’un atom kuramtekrar uzanır ama durumuyla bugünümüzde birtakım değişikliklere uğramıştır.

Dalton’un keşfetmiş bulunduğu atom modeli, maddeyi anlayabilmek, atomun özelliklerini meydana çıkması bakımından çok fayda sağlamıştır. Sonraki ttesirklerin esasını oluşturduğundan bilimsel anlamda ilk atom kuramyi kabul edilmiştir. Dalton kuramyi üç kurala dayanır. Bunlar;

  •     Tek başına bir elementin içersinde tespit edilen bütün atomların kütle sayısal değeri ve özellikleri aynı olmakla beraber; değişik başka elementlerin atomlarından ayrılır.
  •     Bilinen elementler, atom olarak isimlendirilmiş bölünme özelliği olmayan küçücük tanelerden meydana gelmiştir. Atom denen varlıklar, kimyasal tepkimelere katılmazlar ve bölünemezler.
  •     Kimyevi bir bileşik iki ve daha çok elementin bir oranda birliktelik göstermesi ile meydana gelirler.

Thomson Atom Modeli

Thomson elektron olarak tanınan olgunun keşfini yapmıştır. Thomson; elektronu değişik gazlarla, detaylı deneyler yaparak; atomların elektron yükü/kütlesi biçimindeki seviyesi hesaplayarak keşfetmiştir. Thomson’a göre elektron veren atom (+) yüklüdür ve bunu da ispatlamıştır.

Thomson atom modeline, üzümlü kek modeli adı da verilmektedir. Bunun sebebi; atom içersindeki elektron ve protonun homojen formda dağılmasıdır. Sonraları meydana çıkan Rutherford modeli ile bu homojen dağılım kuramyinin hatalı bulunduğu ispatlanmıştır.

Bu yeni ilkeye göre; tekrar atom artı yüklüdür ama içersindeki elektronlar madde içersinde gömülü biçimdedir ve hareket etme özelliğine sahip değillerdir. İçerideki bu elektronların kütleleri gerektiğince ufak olmasından atomun kütle ağırlığını artı yüklü olan madde meydana getirir. Bu ilkede atom küre şeklinde belirtilmiştir.

Rutherford Atom Modeli

Atomla alakalı çalışmaların esasında çok mühim bir yere sahip olan bir başka atom modeli Rutherford’dur. Modele göre atom küre biçimindedir. Merak hususu olan durum; proton ve elektronun atom parçacığı içersinde nasıl yerleştiğidir.

Rutherford ttesirkini yapar iken bu bozukluğun cevabını aramıştır ve sonucunda alfa parçacıkları isimli deneyi yaptıktan sonra bir model meydana çıkartmıştır. Sonuçta atom içersindeki pozitif yük taşıyan ve kütlesi büyükçe olan parçanın hacminin, atomun toplam hacmine göre daha ufak olması gerektiği kanısına varmış ve bu parçaya çekirdek adını vermiştir.

Çekirdek ve atom arasındaki ebat ilişkisi, Rutherford’un açıklamasına göre şu şekilde açıklanabilir: Bir çekirdek tenis topu kadar büyük olsaydı, atom denen olgu stadyum kadar büyük olurdu.

Bohr Atom Modeli

Kendisinden önceki bütün atom modellerinin bulgularinden faydalanarak yeni bir atom modeli meydana getiren Bohr, bu icadı 1919 senesinde yapmıştır. Bohr’a kadar oluşturulan çalışmalarda elektronların zenginliği ve özellikleri belirlenmişti fakat elektronların yörüngeleri, süratleri gibi hallerle alakalı bulgular yetersizdi.

Bohr, atom incelemesini genel olarak bu yönde yapmıştır. Atom parçasının içersindeki elektronlar, merkezde tespit edilen çekirdekten belirli bir mesafede yer alır ve bu uzaklığı bozmadan hareket eder.

Elektronların hareket etme ihtimalinin bulunduğu seviyeler; K, L, M, N, O harfleri ile sembolize edilir. Bugünküdeki verilere göre ise Bohr kuramyinda geçerli olan elektronların daire biçiminde bir yörünge çizdikleri ilkesi hatalıtır.