Atom Nedir?
Gözle görülemeyecek kadar küçük olan maddenin en küçük yapısına atom denilmektedir. Atom kelimesi yunanca “atomons” kelimesinden türemiştir. Atom da kendi içerisinde nötron, elektron ve proton barındırmaktadır. Atmon çekirdeğinde nötron ve proton hareket ederken; çekirdeğin etrafında elektron hareket etmektedir. Atom yalnızca taramalı tünel mikroskobu (atomik kuvvet mikroskobu) ile görülüp incelenmektedir.
Atom Modelleri Nelerdir?
Atom daha iyi incelenmesi için bilim insanları tarafından modelleştirilmiştir. Bu modeller atom direkt olarak gözlemlenerek oluşturulmadığından eksik ve hatalı olabilmektedir. Atom modellerinden bazıları şunlardır:
- Dalton Atom Modeli
- Thomson Atom Modeli
- Rutherford Atom Modeli
- Bohr Atom Modeli
- Modern Atom Modeli
Günümüz dünyasında en güncel atom teorisi olan Kuantum Atom Teorisine göre; atomun merkezinde olan çekirdek çevresi elektronlarla sarılmıştır. Bu elektronlar belli bölgelerde konumlanmıştır.
Rutherford Atom Modeli (1911) Nedir, Özellikleri Nelerdir?
Rutherford Atom modeli; Ernest Rutherford’un 1911 yılında ortaya attığı bir atom modelidir. Öncesinde kabul gören Thomson modelinden sonra bu atom modeli geçerli olmuştur. Deneylerinde alfa ışınları kullanan Rutherford; bu ışınların sapmalarını ölçtüğünde çok az ışığın saptığını görmüştür. Rutherford bu modeli; güneş sistemine benzetmiştir. İçi dolu çekirdek güneşe; güneş etrafındaki gezegenler ise elektronlara benzetilmiştir.
Günümüzde kabul gören Atom modelinden farklı olan Rutherford atom modeli; kendi döneminde büyük bir etki göstermiştir. Rutherford atom modeli; sonrasında atom modellerine bir öncü olmuştur.
Rutherford Atom Modeli Özellikleri Nelerdir?
Rutherford Atom Modelinde atomun büyük bir boşluktan oluştuğunu; elektronların ise sabit ve pozitif yüklü olan çekirdek etrafında hareket ettiği kabul edilmiştir. Bu atom modelinde; hareketli olan elektronların geçeceği yerler önceden bilinebilmektedir. Rutherford atom modelinde kabul edilen ilkeler şunlardır:
- Atomda; yüksek oranda boşluk bulunur.
- Atom; merkezinde içinde proton bulunan çekirdek yer almaktadır.
- Elektronlar; atomun merkezinde bulunan çekirdekten hacim olarak daha büyük yer kaplamaktadır.
- Atomun toplam ağırlığının yarısı; proton miktarına eşittir.
- Atomdaki protonlar atomun merkezindeki çok küçük bölgede toplanır. Burası ‘çekirdek’ olarak adlandırılır.
- Bir atomdaki proton sayısı elektron sayısına eşittir.
- Atomun içindeki çekirdek etrafında elektronlar bulunmaktadır.
- Atom içerisinde bulunan elektronlar; çekirdeğin toplam hacminden büyüktür.
- Atomun içinde bulunan proton miktarı; bir elementte bulunan tüm atomlarında aynıdır. Farklı elementlerin atomlarındakip proton miktarı farklıdır.
Rutherford Atom Modeli Eksikleri Yanlışları Nelerdir?
Rutherford Atom Modelindeki eksiklikler şunlardır:
Rutherford; atomdaki elektronların çekirdek etrafındaki dağılımını açıklamamıştır.
Rutherford Atom Modelinde çekirdeğin kütlesi protonların kütlesine eşit olarak kabul edilmiştir. Çekirdek içerisinde yüksüz tanecikler olabileceği üzerinde durulmuştur. Ancak nötronlar açıklanmamıştır. Nötronlar 1932 yılında James Chadwick tarafından ortaya atılmıştır.
Rutherford Atom Modelinde atomun yaydığı spektrumlar açıklanmamıştır.
Rutherdord Atom Modelinde; çok ayrıntılı detaylar bulunmasa da pozitif yüklü parçaların yani protonların varlığını ifade etmesiyle büyük önem teşkil etmiştir. Rutherford Atom Modelindeki yanlışlıklar ise şunlardır:
Rutherford Atom Modeline göre; çekirdek çevresinde bulunan elektronlar ivmeli olarak hareket etmektedir. Elektromanyetik teoriye göre; yüklü olan eğer ivmeli olarak hareket halindeyse elektromanyetik ışıma gerçekleşmek zorundadır. Bu durumda ise elektronlar ışıma yaptığında enerji kaybedip küçüleceğinden atom içerisindeki elektronların spiral çizip çekirdek üzerine düşmesi gerekirdi. Bunların neticesinde ise atom yapısı bozulurdur. Normalde ise atomlar kararlı şekilde var olmaktadır.
Eğer atom içerisindeki elektronlar ivmeli hareket etseydi elektormanyetik dalga yayacağından çekirdeğe doğru yaklaşırdı ki bu durumda dalganın frekanslarının artması gerekirdi. Bu durumda ise; elektronun yaydığı dalga sürekli artacağından atomda spektrum olurdu. Yapılan araştırmalar sonucunda; atomlardan elde edilen spektrumlar sürekli olarak değil belirli enerji değerlerinde olabildiği anlaşılmıştır. Günümüzde bu durum atomların çizgi spektrumlar ile açıklanmaktadır.