NEV ACIGL TEKNK BLMLER MYO KMYA VE KMYASAL

NEVÜ ACIGÖL TEKNİK BİLİMLER MYO KİMYA VE KİMYASAL İŞLEME TEKNOLOJİLERİ BÖLÜMÜ LABORATUVAR TEKNOLOJİSİ PROGRAMI GENEL KİMYA-I KİMYANIN TEMEL YASALARI VE ATOM MODELLERİ Öğr. Gör. Dr. Şeyda Ç. ÖZKAN

1) Kütlenin(Maddenin) Korunumu Yasası Fransız Kimyacı Antoine Lavoisier tarafından 1789 yılında öne sürüldü. Lavoisier, hava dolu bir cam balon içine, bir parça kalay atıp, cam balonun ağzını kapattı ve tarttı. Sonra cam balonu ısıttı. Beyaz renkli bir maddenin (kalay oksit) oluştuğunu gözlemledi. Cam balonu tekrar tarttığında ilk tartımdaki kütleyle eşit olduğunu gördü.

1) Kütlenin(Maddenin) Korunumu Yasası Buradan, «kimyasal tepkimelerde oluşan ürünlerin kütleleri toplamı, tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamına eşittir» ; «madde yoktan var edilemez, vardan yok edilemez, sürekli bir dönüşüm vardır» kanununu öne sürdü. Kimyasal ya da fiziksel değişmelerde; Ø Atom sayısı ve türü, Ø Elektriksel yük, Ø Toplam kütle korunur. • Tepkimeden önceki kütle tepkimeden sonraki kütleye , • Harcanan madde kütlesi; oluşan madde kütlesine daima eşittir. Başlangıçtaki toplam kütle, oluşan madde kütlesine eşit olmak zorunda değildir çünkü, tepkime artanlı olabilir.

1) Kütlenin(Maddenin) Korunumu Yasası H 2(g) + ½ O 2(g) → H 2 O(s) 2 g + 16 g = 18 g Sn(k) + ½ O 2(g) → Sn. O(k) 118 g + 16 g = 134 g Fe(k) + S(k) → Fe. S(k) 56 g + 32 g = 88 g

1) Kütlenin(Maddenin) Korunumu Yasası Örnek 1: Ağzı açık bir kapta 50 gram Ca. CO 3 katısı Ca. CO 3(k) → Ca. O(k) + CO 2(g) tepkimesine göre tamamen parçalanıyor. Toplam kütle 22 gram azaldığına göre, I. Oluşan CO 2 miktarı 22 gramdır. II. Oluşan Ca. O miktarı 28 gramdır. III. Katı kütlesi azalır. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I, II ve III Cevap: E

1) Kütlenin(Maddenin) Korunumu Yasası Örnek 2: Örnek 3:

2) Sabit Oranlar Kanunu Bir bileşiği oluşturan elementlerin birleşen kütleleri arasında sabit bir oran vardır. Joseph Proust tarafından bulunan bu yasaya göre, bileşik hangi yolla elde edilirse edilsin bu oran değişmez. Bir bileşiğin kütlece yüzde bileşimi sabittir. Mg(k) + S(k) → Mg. S(k)

2) Sabit Oranlar Kanunu H 2(g) + ½ O 2(g) → H 2 O(s) H/O = 1. 2/32. 0, 5 = 1/8 9 g H 2 O ayrışırsa 1 g H, 8 g O’dir. 2 g H 2 ve 8 g O 2 birleşirse 9 g H 2 O oluşur, 1 g H 2 artar. C +O 2(g) → CO 2(g) C/O = 12/32 = 3/8 C + ½ O 2(g) → CO(g) C/O = 12/16 = 3/4 2 Al(k) +3/2 S 2(g) → Al 2 S 3(k) Al/S = 2. 27/3. 32= 9/16

2) Sabit Oranlar Kanunu Örnek 1 Örnek 2

3) Dalton Atom Teorisi ve Katlı Oranlar Kanunu John Dalton 1803 -1808 yılları arasında yaptığı çalışmalarla atom kavramını incelemiş ve bazı hipotezler geliştirmiştir. Her element, atom denilen çok küçük ve bölünemeyen taneciklerden oluşmuştur. Atomlar kimyasal tepkimelerde oluşmaz ve bölünemez. Bir elementin bütün atomlarının kütlesi ve diğer özellikleri aynıdır. Fakat bir elementin atomları diğer elementin atomlarından farklıdır.

3) Dalton Atom Teorisi ve Katlı Oranlar Kanunu Kimyasal tepkimeler, yalnızca atomların birbirinden ayrılması, birbiri ile birleşmesi ya da yeniden düzenlenmesinden ibarettir, atomların yok olmasına ya da oluşmasına yol açmaz. Kütlenin Korunumu Kanunu Bir bileşik iki ya da daha çok elementin atomlarından oluşur. Bir bileşikteki iki elementin atom sayıları oranı tam sayı ya da basit tam sayılı bir kesirdir. Örneğin; bir atom A ve bir atom B (AB) ya da bir atom A, iki atom B (AB 2) gibi.

3) Dalton Atom Teorisi ve Katlı Oranlar Kanunu Dalton bu iki kanunu kullanarak, Katlı Oranlar Kanunu’nu ortaya çıkarmıştır. Buna göre, iki element birden fazla bileşik oluşturmak üzere birleşirse bir elementin belli bir kütlesi ile diğer elementin farklı kütleleri arasında küçük tam sayılı bir oran vardır. İki bileşiğin katlı oranlar kanununa örnek teşkil edebilmesi için; Ø İkişer elementten (bazen ikiden fazla olabilir ama çoğunlukla iki) oluşmalıdır. Ø Aynı elementten oluşmalıdır. Ø Katlı oran bir olamaz. Örnek; NO 2 ve N 2 O 4 uymaz. H 2 O ve H 2 O 2 ; Fe. O ve Fe 2 O 3 ; H 2 SO 4 ve H 2 SO 3

3) Dalton Atom Teorisi ve Katlı Oranlar Kanunu Örnek: X ve Y elementlerinden oluşan iki bileşikten birincisi kütlece %40, ikincisi kütlece %60 Y içermektedir. Birinci bileşiğin formülü X 3 Y ise ikinci bileşiğin basit formülü nedir? Örnek: Grafiğe göre, ikinci bileşiğin formülü X 3 Y 8 ise birinci bileşiğin formülü nedir?

3) Dalton Atom Teorisi ve Katlı Oranlar Kanunu

3) Dalton Atom Teorisi ve Katlı Oranlar Kanunu Örnek: Fosfor iki tür oksit oluşturur. 1, 5 g’lık bir oksitte 0, 845 g fosfor, 2, 5 g’lık oksitte 1, 09 g fosfor bulunmuştur. Bu sonuçların katlı oranlar kanununa uygunluğunu gösteriniz. Örnek: Arseniğin sülfürleri %29, 99 ; %39, 05 ve %51, 70 kükürt içermektedirler. Arsenik sülfürlerinin katlı oranlar kanununa uygunluğunu gösteriniz. ÖDEV: Manganez beş tür oksit oluşturur ve bunlar sırasıyla %77, 44 ; %69, 60 ; %63, 18 ; %53, 37 ve %49, 52 mangan içermektedirler. Mangan oksitlerinin katlı oranlar kanununa uygunluğunu gösteriniz.

Atomun Yapısı ve Atom Modelleri Eşya malzeme madde element atom temel parçacıklar (lepton ve kuarklar)

Atomun Yapısı ve Atom Modelleri • Bilim insanları çeşitli deneyler yapmışlar, atom hakkında elde ettikleri bilgileri açıklamak için çeşitli bilimsel modeller ortaya koymuşlardır. • Atom hakkında ortaya konan her yeni model bir önceki modelin eksikliğini gidermiştir. • Atom hakkında yapılan yeni deneyleri açıklayamayan modelin yerine de yeni bir model geliştirilmiştir.

Atom Modelleri

1) Democritus Atom Modeli Ø (Democritus–M. Ö. 400) : Atom hakkında ilk görüş M. Ö. 400’lü yıllarda Yunanlı filozof Democritus tarafından ortaya konmuştur. Democritus, maddenin taneciklerden oluştuğunu savunmuş ve bu taneciklere «atomos» adını vermiştir (Atomos, bölünemeyen anlamına gelir yunancada). Democritus, atom hakkındaki görüşlerini deneylere göre değil varsayımlara göre söylemiştir. Democritus’ a göre; Ø Madde parçalara ayrıldığında en sonunda bölünemeyen bir tanecik elde edilir ve bu tanecik atomdur. Ø Bütün maddeler aynı tür atomlardan oluşur. Ø Maddelerin farklı olmasının nedeni maddeyi oluşturan atomların sayı ve diziliş biçiminin farklı olmasıdır.

2) Dalton Atom Modeli Ø (John Dalton 1766– 1844) : Atom hakkında ilk bilimsel görüş 1803 – 1808 yılları arasında İngiliz bilim adamı John Dalton tarafından ortaya atılmıştır. Dalton’ a göre; ü Maddenin en küçük yapı taşı atomdur. (Maddeler çok küçük, bölünemez, yok edilemez berk taneciklerden oluşur. ) ü Atom parçalanamaz. ü Atom içi dolu küre şeklindedir. ü Bütün maddeler farklı tür atomlardan oluşmuştur. ü Maddelerin birbirlerinden farklı olmasının nedeni maddeyi oluşturan atomların farklı özellikte olmasıdır. ü Bir maddeyi oluşturan atomların tamamı birbirleriyle aynı özelliklere sahiptir.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Atom ve Elektrik İlişkisi Sürtünme ile elektriklenmede sürtünen kumaş, cam ve ebonit çubuk elektrikle yüklenir. Elektrik yüklenen bu cisimlerin tüy, saç ve küçük kağıt parçalarını çektikleri gözlenmiştir. Maddelerin elektrik yüklenmeleri iki türlüdür: ü Yün kumaşa sürtülen ebonit çubuğun elektriklenme türüne «negatif elektrik yükü» ü İpek kumaşa sürtülen cam çubuğun elektriklenme türüne «pozitif elektrik yükü» denir. Atomlar nötrdür. (+) elektrik yüklerinin toplamı (-) elektrik yüklerinin toplamı na eşitttir.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Atom ve Elektrik İlişkisi Michael Faraday çeşitli bileşiklerin (bakır klorür gibi) çözeltilerinden elektrik akımı geçirerek değişimleri gözlemlemiştir. Bu deneylerde metal iyonlarını, katotta indirgemiş ve metalik hallerini elde etmiştir. Elektroliz deneylerinden şu çıkarımlar yapılmıştır: ü Elektrik akımı belirli sabit büyüklükte yük birimlerinden oluşmaktadır. ü Maddeler (atomlar) bu yük birimini veya bu yük biriminin belirli katlarını taşımaktadır. ü Atomlarda belirli büyüklükteki elektrik yükü taşıyan atom altı tanecikler bulunmaktadır.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Elektronun Keşfi Atomlardaki negatif yüklü taneciklerin varlığı ile ilgili ilk kanıt, William Crooks (Plicker ile birlikte) tarafından ortaya kondu. Crooks geliştirdiği tüplerle yaptığı deneylerde, havası alınmış tüpe konan gazlara yüksek elektriksel gerilim uygulandığında sarı-yeşil renkte ışık elde etmiştir. Bu ışınlara, daha sonra «katot ışınları» adı verilmiştir (ışınlar katottan (-) anota (+) doğru gittiği için). Thomson bu katot ışınlarını incelemiş ve elektronun keşfini gerçekleştirmiştir. Thomson, elektriksel gerilim uygulanan katot ışınları tüpünde katot ışınlarının negatif kutup tarafından itildiğini, pozitif kutuba doğru çekildiğini tespit etti.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Elektronun Keşfi Aynı cins elektrik yüklerinin birbirini itmesi ve farklı cins elektrik yüklerinin birbirini çekmesi nedeniyle Thomson katot ışınlarının negatif elektrik yüklerinden oluştuğu sonucunu çıkardı ve şu bilgileri elde etti: ü Katot ışınları, bir doğru boyunca hareket eder. ü Yolları üzerinde bulunan cisimlerin gölgelerini verirler. ü Elektrik ve manyetik alanda sapma gösterirler. ü Katot ışınları kullanılan gazın/elementin cinsine bağlı değildir.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Elektronun Keşfi Bu negatif yüklü taneciklere Stoney’in önerdiği elektron adı verildi (1891). Thomson deneyinde (1890) katot için farklı madde kullandığında ve deney tüpünün farklı gazla doldurulduğunda da katot ışınlarının aynı davranışta bulunduğunu gördüğünden dolayı, elektronun maddenin cinsinin karakteristik bir özelliği olmadığını bütün atom cinsleri için elektronun her birinin aynı olduğunu neticesini ortaya koydu.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Elektronun Keşfi Daha sonraki yıllarda Thomson elektronun yükü ve kütlesi üzerine çalışmalarda bulunmuştur. Elektron negatif yüklü olduğundan elektriksel alanda pozitif kutba doğru saparlar. Elektriksel alandaki bu sapmalar taneciğin yükü (e)ile doğru, kütlesi(m) ile ters orantılıdır. Yükün kütleye oranı (e/m) bir elektrik alanı içinde elektronların doğrusal yoldan ne kadar sapacağını gösterir. Elektronun yük/kütle oranını (e/m) -1, 7588. 10 8 Coulomb/g bulmuştur.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Elektronun Keşfi Bu hesaplamadan sonra Robert Millikan elektronun yükünü hesaplamayı başarmıştır. Elektronun yükünü -1, 6022. 10 -19 Coloumb olarak bulmuştur. Thomson’ın e/m değerinde yerine konulduğunda bir elektronun kütlesi 9, 109. 1028 g bulunmuştur.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Protonun Keşfi Eugen Goldstain 1886’da yaptığı çalışmalarda Crooks tüplerinde katot ışınları oluşurken meydana gelen pozitif ışınların da ışıma yaptığını belirledi. Daha sonra delikli bir katot levha kullanarak deneyi tekrarladı. Pozitif yüklü ışınlar katotun deliklerinden geçerek doğrusal ışın oluşturdu. Bu ışınlara pozitif ışınlar ya da kanal ışınları adı verilir. 1898 yılında Wilheim Wien ve J. Thomson pozitif ışınların elektrik ve manyetik alanda sapmalarını inceleyerek e/m değerini hesapladılar. En küçük kütleli hidrojen için e/m değeri +9, 5791. 107 C/kg hesaplandı. Bu taneciğe proton adı verildi.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Protonun Keşfi Protonun yükünün elektronun yüküne eşit olmasından hareketle, yükü 1, 6022. 10 -19 C, kütlesi ise 1, 67. 10 -24 g bulunmuştur. Pozitif ışınlarda elde edilen e/m oranı tüpteki gazın oranına göre farklı olduğu bulundu. Protonlar ve elektronlar yüklü parçacıklardır. Bunlar yük bakımından eşit, işaretçe zıttılar. Protonlar +1 birim yüke, elektron ise – 1 birim yüke eşittir. Nötr bir atomda proton sayısı elektron sayısına eşit olduğundan yükler toplamı sıfıra eşittir.

3) Thomson Atom Modeli (John Joseph Thomson 1856– 1940) : Atomun yapısı hakkında ilk model 1897 yılında Thomson tarafından ortaya konmuştur. Thomson atom modeli bir karpuza ya da üzümlü keke benzer. Thomson’ a göre; v. Atom küre şeklindedir. (Çapı 10– 8 cm) v. Atomda (+) ve (–) yüklü tanecikler bulunur. v. Thomson’a göre atom; dışı tamamen pozitif yüklü bir küre olup negatif yüklü olan elektronlar kek içerisindeki gömülü üzümler gibi bu küre içerisine gömülmüş haldedir. v. Atomlar, daha küçük taneciklerden oluştuğu için parçalanabilirler.

4) Rutherford Atom Modeli Atomun çekirdeğini ve çekirdekle ilgili birçok özelliğin ilk defa keşfeden bir bilim adamı Rutherford’dur. Rutherford’a göre atom, merkezde kütlesi çok büyük bir çekirdek ve etrafında belirli yörüngelerde dolanan elektronlardan oluşmuştur. Atom kütlesinin tamamına yakını merkezde toplanır, bu merkeze «çekirdek» denir. Atomdaki pozitif yüklere «proton» denir.

4) Rutherford Atom Modeli Rutherford alfa saçılması deneyinde altın levha üzerine gönderdiği pozitif yüklü alfa taneciklerinin büyük bir kısmının altın levhadan geçtiğini, az bir bölümünün levhadan geçerken saptığını, çok az bir bölümünün ise geri yansıdığını gözlemledi. Alfa taneciklerinin sapmasına neden olan (+) yüklü protonlar atomun merkezinde çok küçük bir bölümünde bir arada durmaktadır. Bu bölgeye «atomun çekirdeği» adı verilir. Atomlarda büyük boşluklar olduğu için alfa taneciklerinin büyük bir bölümü levhayı hiç sapmadan geçmiştir. Protonların kütlesi atomun yaklaşık kütlesinin yarısı kadardır. Elektronların kütlesi çok küçük olduğundan atomda

4) Rutherford Atom Modeli Elektronların bulunduğu hacim çekirdeğin hacminden çok büyüktür. Elektronlar çekirdeğin etrafında bulunur. Çekirdekteki protonların sayısı (yük miktarı) bir maddenin bütün atomlarında aynı, fakat farklı maddenin atomlarında farklıdır. Çekirdekteki proton (yük) sayısı, elektron sayısına eşittir. Atom yarıçapı 10 -8 cm, çekirdeğin çapı 10 -13 cm kadardır.

4) Rutherford Atom Modeli Bu görüşün yetersizliği ise; elektronun neden çekirdeğe düşmediği ya da atomdan fırlayıp gitmediği sorusunun cevapsız kalmasıdır.

Atom Altı Taneciklerin Keşfine Doğru : Nötronun Keşfi 1932 yılında James Chadwick, atomun çekirdeğinde protonlardan başka kütlesi bir protonun kütlesine yaklaşık eşit fakat yüksüz taneciklerin bulunduğunu belirledi. Bu taneciklere yüksüz anlamına gelen «nötron» adı verildi. Nötronun kütlesini 1, 675. 10 -24 g olarak hesapladı.

Atom Altı Tanecikler : e-, p+ ve n 0 Tanecikler Sembol Elektrik Yükü Kütle (g) Yükü (C) Proton p+ + 1, 67. 10 -24 +1, 6. 10 -19 Elektron e- - 9, 1. 10 -28 -1, 6. 10 -19 Nötron n 0 0 1, 68. 10 -24 0

Elektromanyetik Işıma Hem dalga hem de parçacık yapısındadır. Işık, elektromanyetik ışımanın gözle görünür bölümüdür. Bir elektromanyetik dalga, yayılma doğrultusunda birbirine dik düzlemler içinde elektriksel ve manyetik alanlardan oluşur. Elektromanyetik dalganın yayılmasında, ardarda iki dalga tepesi arasındaki uzaklık «dalga boyu» λ’dır. 1/λ’ya «dalga sayısı» ῡ denir. Dalganın yüksekliği «genlik» A’dır ve ışımanın şiddetine bağlıdır. Dalga yayılmasında bir noktadan 1 saniyede geçen dalga sayısına «frekans» υ denir.

Elektromanyetik Spektrum

Atom Spektrumları Elementlerde elektronların düzenini bulmaya yarayan en iyi yöntem atom spektrumlarının incelenmesidir.

Atom Spektrumları

5) Bohr Atom Modeli Bohr atom teorisi, hidrojenin yayınma (emisyon) spektrumuna dayanılarak açıklanır. Bohr’ a göre; Elektronlar çekirdek etrafında belirli uzaklıklardaki katmanlarda dönerler, rastgele dolanmazlar. Yüksek enerji düzeyinde bulunan elektron, düşük enerji düzeyine geçerse fotonlar halinde ışık yayarlar. Kararlı hallerin tamamında elektronlar çekirdek etrafında dairesel yörünge izlerler.

5) Bohr Atom Modeli Buraya kadar anlatılan atom modellerinde atomun çekirdeğinde (+) yüklü proton ve yüksüz nötronların bulunduğu, çekirdeğin etrafında dairesel yörüngelerde elektronların dolaştığı ifade edildi. Bu elektronların çekirdek etrafında nasıl bir yörüngede dolaştığı, hızı ve momentumlarının ne olduğu ile ilgili bir netice ortaya konmadı. Bohr ise atom teorisinde elektronların hareketini bu noktadan inceledi.

5) Bohr Atom Modeli

5) Bohr Atom Modeli Her hangi bir enerji seviyesinde elektron dairesel bir yörüngede (orbitalde) hareket eder. Bu yörüngelere enerji düzeyleri veya kabukları denir. Elektronlar kararlı hallerden birinde bulunurken atomdan ışık (radyasyon) yayılmaz. Ancak yüksek enerji düzeyinden daha düşük enerji düzeyine geçtiğinde, seviyeler arasındaki enerji farkına eşit bir ışık kuantı yayınlar. Bunlara E=h. ν bağıntısı geçerlidir. Elektron hareketinin mümkün olduğu kararlı seviyeler K, L, M, N, O gibi harflerle veya en düşük enerji düzeyi 1 olmak üzere her enerji düzeyi pozitif bir tam sayı ile belirlenir ve genel olarak “n” ile gösterilir. (n : 1, 2, 3, . . . ∞ )

5) Bohr Atom Modeli Bugünkü atom modelimize göre : Bohr kuramını elektronların dairesel yörüngelerde hareket ettiği, ifadesi yanlıştır. Bu model çok elektronlu atomların davranışlarını açıklayamadığından yaklaşık 12 yıl geçerli kaldı. Bununla birlikte, kuram çok elektronlu atom ve iyonların karmaşık tayf çizgilerini açıklamakta yetersiz kaldı Daha sonra yerini Modern atom modeli aldı.

5) Modern Atom Teorisi Günümüzde kullanılan atom modeli, modern atom teorisi sonucu ortaya konmuştur. Bu teoriye göre elektronlar çok hızlı hareket ettikleri için belirli bir yerleri yoktur. Yani elektronların bulunduğu kabuk kavramı yanlış bir kavramdır. Elektronların sadece bulunma ihtimalinin olduğu bölgeler bilinebilir ve elektronların bulunma ihtimalinin olduğu bölgelere elektron bulutu denir. (Elektronların yörüngeleri kesin olarak belli değildir).

5) Modern Atom Teorisi Atomda belirli bir enerji düzeyi vardır. Elektron ancak bu düzeyden birinde bulunabilir. Elektron bir enerji düzeyindeki hareketi sırasında çevreye ışık yaymazlar. Atoma iki düzey arasındaki fark kadar enerji verilirse elektron daha yüksek enerji düzeyine geçer. Atoma verilen enerji kesilirse elektron enerjili düzeyinde kalamaz daha düşük enerji düzeyinden birine geçer. Bu sırada iki düzey arasındaki fark kadar enerjiyi ışık şekline çevreye verir.

5) Modern Atom Teorisi Heisenberg modern atom teorisinin gelişimine "belirsizlik ilkesi" ile katkıda bulunmuştur. Bu ilkeye göre, elektronun aynı anda hızı ve yeri belirlenemez. Elektronların bulunma olasılıklarının en yüksek olduğu uzay bölgelerine "orbital"adı verilir. Bu model, atom çekirdeği etrafındaki elektronların bulunma olasılığını kuantum sayıları ve orbitaller ile açıklar. Kuantum sayıları, bir atomdaki elektronların enerji düzeylerini belirten sayılardır.

5) Modern Atom Teorisi 1924 yılında Louis De Broglie ışın ve maddenin yapısını dikkate alarak küçük tanecikler bazen dalgaya benzer özellikler gösterebilirler şeklindeki hipotezi elektron demetlerinin bir kristal tarafından X – ışınlarına benzer biçimde saptırılması ve dağılması deneyi ile ispatlandı. Yani, elektronlar dalga özelliğine de sahiptir.

5) Modern Atom Teorisi 1927 yılında W. Heisenberg kendi adı ile anılan belirsizlik ilkesini ortaya atmıştır. Bu ilkesinde Heisenberg kısaca ”elektron kadar küçük olan bir parçacığın hem pozisyonunu hem de momentumunu kesin olarak bulmak mümkün değildir” demektedir. Bu çalışmalarından dolayı 1932 yılında Nobel fizik ödülü almıştır.

5) Modern Atom Teorisi 1933 yılında Ernest Schrödinger kendi adıyla anılan teoremi ortaya attı. Bu teorem kısaca, elektronların gerek atom içerisinde gerekse moleküllerdeki hareketini dalga cinsinden matematiksel bir şekilde açıkladı.

5) Modern Atom Teorisi Kuantum Sayıları Çekirdek etrafında bulunan elektronun durumunu belirleyen dört kuantum sayısı vardır. Bunlar: • baş kuantum sayısı (n), • açısal momentum kuantum sayısı (l), • manyetik kuantum sayısı (ml) • spin kuantum sayısı (ms) dir.

5) Modern Atom Teorisi 1. Baş (Birincil) Kuantum Sayısı (n) Genel olarak baş kuantum sayısı olarak bilinir ve n harfi ile gösterilir. Baş kuantum sayısı elektronun çekirdeğe olan uzaklığı ile ilgilidir. n, pozitif bir tam sayıdır. Elektronun bulunduğu katman veya enerji düzeyini gösterir. Bir elektron için n ne kadar küçük olursa, elektron çekirdeğe o kadar yakın ve enerjisi de o kadar düşük olur. Bir elektron için n = 2 ise, bu elektron 2. enerji düzeyinde bulunur.

5) Modern Atom Teorisi 2. Açısal Momentum (İkincil, Açısal Kuantum) Kuantum Sayısı (l) Orbitallerin şekillerini açıklar ve şekil farkı nedeniyle oluşan enerji seviyelerindeki değişimleri belirtir. "l" harfi ile gösterilir. l'nin alabileceği en büyük değer (n – 1)'e kadar bütün tam sayı değerleridir. l = 0, 1, 2, 3, . . . ( n – 1) Birinci enerji düzeyinde bulunan bir elektron için, n = 1 olduğundan l nin alabileceği en büyük değer n – 1 olacağından, l = 1 – 1 = 0 olacaktır.

5) Modern Atom Teorisi n = 1 için l = 0 n = 2 için l = 0 ve l = 1 n = 3 için l = 0, l = 1 ve l = 2 n = 4 için l = 0, l = 1, l = 2, l = 3 olur. Genellikle l değerleri s, p, d, f. . . gibi harflerle belirtilir. l değerine karşılık orbitalin adı aşağıdaki gibidir. l 0 1 2 3 Orbital adı s p d f

Genellikle l değerleri s, p, d, f. . . gibi harflerle belirtilir. l değerine karşılık orbitalin adı aşağıdaki gibidir. l 0 1 2 3 Orbital adı s p d f Açısal momentum kuantum sayıları baş kuantum enerji seviyelerinin de alt enerji seviyelerine ayrıldıklarını gösterir. Oluşan bu alt enerji seviyelerine ikincil katman denir. Bu ikinci katmanlar da s, p, d, f gibi harflerle gösterilir. Bir enerji seviyesindeki alt enerji seviyelerinin sayısı temel enerji seviyesinin sayı değeri kadardır. Örneğin; n = 1 ise alt enerji seviye sayısı birdir (1 s). n = 2 ise alt enerji seviye sayısı ikidir (2 s ve 2 p).

5) Modern Atom Teorisi 3. Manyetik Kuantum Sayısı (ml) Orbitalin uzaydaki yönlenmesini gösterir. ml şeklinde gösterilir. Manyetik kuantum sayısının alabileceği değerler – l'den +l'ye kadardır. ml = –l, . . . , 0, . . . + l l = 0 ise ml = 0 olur. l = 1 ise ml = – 1, 0, +1 olur. l = 2 ise ml = – 2, – 1, 0, +1, +2 olur. l = 3 ise ml = – 3, – 2, – 1, 0, +1, +2, +3 olur

5) Modern Atom Teorisi

5) Modern Atom Teorisi