Dalton Atom Modeli

John Dalton'un 1805 yılında bugünkü atom modelinin ilk temellerini attığı modelidir.
Daltonun atom kuramına göre elementler kimyasal bakımdan birbirinin aynı olan atomlar içerirler. Farklı elementlerin atomları birbirinden farklıdır. Bu atom teorisine göre kimyasal bir bileşik iki veya daha çok sayıda elementin basit bir oranda birleşmesi sonucunda meydana gelir. Kimyasal tepkimelere giren maddeler arasındaki kütle ilişkilerine istinaden, Dalton atomların bağıl kütlelerini de bulmuştur. Modern atom kuramı Dalton'un kuramına dayanır ancak bazı kısımları değiştirilmiştir. Atomun parçalandığını, elementlerin birbirinin aynı atomlardan değil, izotoplarının karışımından meydana geldiğini biliyoruz. Daltonun atom teorisi kimyasal reaksiyonların açıklanmasına, maddenin anlaşılmasına ve atomun temel özelliklerinin ortaya atılmasına oldukça büyük yararlar sağlamıştır. Bu sebeple ilk bilimsel atom teorisi olarak kabul edilir.

Dalton Atom kuramı üç varsayıma dayanır;
1. Elementler Atom adı verilen küçük bölünemeyen taneciklerden oluşmuştur. Atomlar kimyasal tepkimelerde oluşmazlar ve bölünmezler.
2. Bir elementin tüm atomlarının kütlesi ve diğer özellikleri aynı, diğer elementlerin atomlarından farklıdır.
3. Kimyasal bir bileşik iki ya da daha fazla elementin basit bir oranda birleşmesi ile oluşur.

Dalton atom teorisi kimyasal değişme konularının da daha iyi tanımlanmasına olanak sağlar:
1. Kütlenin korunumu: Bir kimyasal reaksiyonda reaksiyona giren maddelerin kütleleri toplamı çıkan maddelerin kütleleri toplamına eşittir
2. Sabit oranlar Yasası: İki element birden fazla bileşik meydana getiriyorsa, birleşen iki elementin farklı miktarları arasında ağırlıkça tam sayılarla ifade edilen basit bir oran bulunur. Örneğin: H2O da 2 g hidrojenle 16 g oksijen birleşirken, OH de 1 g hidrojenle 16 g oksijen birleşmiştir. Buradan her iki bileşikte de aynı miktar oksijenle birleşen 2 g hidrojen ve 1 g hidrojeni birbirine oranlarsak 2 sayısını elde ederiz.

THOMSON ATOM MODELİ

Thomson değişik gazlarda yapmış olduğu deneylerle her atomun elektron yükünün kütlesine oranını hesaplayarak elektronu keşfetmiştir. Elektron veren atomun artı (+, pozitif) yüklü olacağını ispatlamış, atom içerisinde proton ve elektronun homojen olarak dağıldığını tanımlamıştır, Bu yüzden bu modeleüzümlü kek modeli de denilmektedir. Rutherford Atom Modeli ile proton ve elektronun homojen dağıldığı ilkesi çürütülmüştür.
1. Atom artı yüklü maddeden oluşmuştur
2. Elektronlar bu artı madde içinde gömülüdür ve hareket etmezler.
3. Elektronların kütleleri çok küçüktür bu yüzden atomun tüm kütlesini bu artı yüklü madde oluşturur.
4. Atom küre şeklindedir.

Rutherford Atom Modeli

1911 yılında Ernest Rutherford alfa ışınlarını (pozitif yüklü ışınlar) kullanarak, atomun yapısını açıklamak adına, birçok araştırma yaptı.

Rutherford bir radyoaktif kaynaktan elde ettiği α- ışınlarını çok ufak bir yarıktan, çok ince bir altın levhaya gönderdi. Saçılmaya uğrayan ışınların açısal dağılımını ZnS sürülmüş bir levha ile gözlemledi.

Rutherford deneyi yapmadan önce, yüksek enerjili α- ışınlarının ince altın levhadan yönünü değiştirmeden geçeceğini düşünmekteydi. Oysa deney sonucunda ulaştığı sonuçlar hiç de öngördüğü gibi olmadı. Işınların bir çoğunun levhadan geçerken bir kısmının yolundan saptığını, birazının da geri döndüğünü gördü. Fakat Rutherford biliyordu ki α- ışınları ancak kendisinden daha büyük kütle ve elektrik yükleri ile çarpıştığında yolundan sapar veya geri dönerler.

Rutherford tüm bu sonuçlar ışığında su sonuçlara vardı,

α- ışınlarının bir çoğu altın levhadan geçtiğine göre atom içerisinde büyük boşluklar var demektir.

Atom kütlesinin tamamına yakını ve pozitif yüklerin tamamı çekirdekte toplanmıştır. Çekirdeğin hacmi çok küçüktür.

Çekirdekteki pozitif yükün miktarı elementler arasında farklılık gösterir. Çekirdek kütlesinin yaklaşık olarak yarısını protonlar oluşturur.

Çekirdeğin dışında, pozitif yüke eşit sayıda elektronlar bulunur.

Rutherford yaptığı deney ve ortaya koyduğu sonuçlar doğrultusunda atomun çekirdeğinde protonun kütlesine eşit kütlede fakat yüksüz taneciklerin varlığını önermiştir. Ancak bu yüksüz taneciklerin var olduğunu Chadwick ortaya koymuş ve bunlara ‘nötron’ adını vermiştir.

Kısaca özetlemek gerekirse Rutherford’a göre atom; merkezinde büyük kütleli bir çekirdek ve bunun etrafında belirli yörüngelerde dolanan elektronların oluşturduğu bir yapıdır.

Çekirdekli atom modelini ilk öneren kişi Rutherford’dur. Ancak bu atom modeli atomların yaydığı spektrumları açıklamada yetersiz kaldığından kısa zamanda terkedilmiştir.

BOHR ATOM MODELİ

Niels Hendrik Bohr 1919 yılında kendinden önceki Rutherford Atom Modeli atom modellerinden yaralanarak yeni bir atom modeli fikrini öne sürdü.
Çekirdeğe en yakın enerji seviyesine dairesel hareket yapan elektron kararlıdır, ışık yaymaz. Elektron'a yeterli enerji verilirse elektron bulunduğu enerji seviyesinden daha yüksek enerji seviyesine sıçrar. Atom bu durumda kararsızdır. Kararlı hale gelmek için elektron tekrar eski enerji seviyesine dönerken almış olduğu enerji seviyesini eşit enerjide bir Foton (ışın taneciği) fırlatır. Atom bu şekilde ışıma yaparmış.
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, hız ve momentumlarının ne olduğu ile ilgili bir netice ortaya konmadı. Bohr ise atom teorisinde elektronların hareketini bu noktadan inceledi.
1913 yılında Neils Bohr, hidrojen atomunun spektrum çizgilerini ve Planck'ın kuvantum kuramını kullanarak Bohr kuramını ileri sürdü. Bu bilgiler ışığında Bohr postulatları şöyle özetlenebilir.
1. Bir atomdaki elektronlar çekirdekten belli uzaklıktaki yörüngelerde hareket eder ve bu yörüngelerdeki açısal momentumu h/2pi'nin tam katlarıdır. Her kararlı hâlin sabit bir enerjisi vardır.
2. Her hangi bir kararlı enerji seviyesinde elektron dairesel bir yörüngede (orbitalde) hareket eder. Bu yörüngelere enerji düzeyleri veya kabukları denir.
3. Elektron kararlı hâllerden birinde bulunurken atom ışık (radyasyon) yayınlamaz. Ancak, yüksek enerji düzeyinden daha düşük enerji düzeyine geçtiğinde, seviyeler arasındaki enerji farkına eşit bir ışık kuantı yayınlar. BuradaE = E_son-E_ilk) bağıntısı geçerlidir.
4. Elektron hareketinin mümkün olduğu kararlı seviyeler, K, L, M, N, O gibi harflerle veya en düşük enerji düzeyi 1 olmak üzere, her enerji düzeyi + bir tam sayı ile belirlenir ve genel olarak "n" İle gösterilir, (n: 1,2,3 ...¥)