Modern Atom Kuramı Özellikleri Ve Eksiklikleri Nelerdir?
Modern atom kuramı: Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr gibi bilim adamları atomla ilgili araştırmalar yapmıştır. Araştırmalar sonucu bir çok atom modeli oluşturulmuştur. Günümüzde, modern atom modeli, yapılan tüm güncel bilimsel çalışmaların son durumunu içermektedir.
Modern atom modeli, Bohr atom modelinden sonra oluşan günümüzün atom hakkındaki görüşlerini açıklayan bir teoridir. Modern Atom Modelinin bir diğer ismi Kuantum Atom Teorisi’dir. Bu atom modeli Nötron, yörünge ve elektronların hareket ve konum durumlarının belirlenmesi ile oluşturulmuştur.
Bu teoriye göre elektronların hızının ve konumunun aynı anda bulunamayacağı belirtilmiştir. Ancak elektronların belirli yörüngesel hareketlerde bulunduğu kabul edilmiştir.
Modern atom teorisi, Bohr Atom Modeli’ ne yakın olandır. Bu atom modeli sadece bir kişinin görüşü değildir. Atom hakkında çalışmalar yapan tüm bilim adamlarının ortak görüşü olarak kabul edilir.
Modern Atom Modelinin Özellikleri
Modern atom modeli, Bohr atom modeli ile benzerdir. Özelliklerinin çoğu aynıdır. Ama bazı konularda Bohr atom modeli’ ne ait eksiklik ve hataları kapatmıştır. Bohr atom modeli, tek elektronlu türlerin davranışlarının açıklanmasında başarılı olmuştur. Bununla birlikte çok elektronlu atomların davranışlarını açıklamada yetersiz kalmıştır.
Modern Atom Teorisine Göre;
Bohr atom teorisinde elektronları yörüngelerde sabit hızla dönen tanecikler olarak düşünmek yanlıştır.
Çünkü elektronun hızı ve yeri için kesin bir şey söylenemez. Elektronun bulunma olasılığının olduğu yerlerden bahsedilir. Modern atom teorisinin modelinin varsayımları şunlardır:
- Atomda belirli bir enerji düzeyi vardır. Çekirdek çevresinde bulunan elektronlar belirli enerji düzeylerine sahiptir. Enerji düzeyleri “n” ile gösterilir. Bu enerji düzeylerine baş kuantum sayısı adı verilir.
- Baş kuantum sayıları elektronların çekirdekten ne kadar uzakta bulunduklarını belirtir. Aynı zamanda ne kadar enerjiye sahip olduklarını ifade eder. Böylece çekirdekten uzaklaşan elektronların enerjisinin arttığı kabul edilir. Çünkü protonların elektronları çekim gücü azalır. Buna bağlı olarak da elektronların hareketi ve enerjisi artmış olur.
- 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 şeklinde çevreye verir.
- Elektronlar hem kendi çevrelerinde dönerler. Hem de çekirdek çevresinde dönerler. Elektronun kendi ekseni etrafında dönme hareketine spin hareketi denir. Çekirdek çevresindeki dönme hareketine orbital hareketi denir.
- Temel enerji seviyelerinde n-2 sayıda orbital bulunur.
- Enerji seviyelerinde bulunacak elektron sayısı orbital sayısının iki katı kadar olabilir.
- Her elektronun kendisine ait bir potansiyel enerjisi vardır.
- Elektronlar, en düşük enerji seviyelerinde bulunmak ister. Enerji seviyesi düşük olan elektron, kararlı elektrondur. Dışarıdan enerji aldığı için enerjisi yükselen elektron, kararsız veya uyarılmış halde olur.
Bu modelin öncüleri Werner Heisenberg ve Erwin Schrödlinger gibi bilim adamlarıdır. 1927 yılında Erwin Schrödinger; elektronların dalga özelliğine sahip olduğu gerçeğinden hareket etmiştir. Elektron gibi çok küçük tanecikleri incelemiştir. Bu sayede üç boyutlu uzaydaki hareketini tanımlayan bir denklem ileri sürdü.
Schrödinger Denklemi
ψ (psi) : dalga fonksiyonu
x, y, z : uzay koordinatları
m : elektronun kütlesi
E : toplam enerji
V : potansiyel enerji
- Schrödinger denkleminin çözümünden, n, l, ml şeklinde üç kuantum sayısı bulunur.
- Bu kuantum sayılarının üçünün belli değerleri, elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu yerlere karşılık gelir.
- Elektronun bulunma ihtimalinin yüksek olduğu yerlere “orbital” denir.
Orbital - Orbitallerin kesin sınırları olmaz. Bundan dolayı elektronun zamanının %90-95’ini geçirdiği bölgeye orbital denir.
- Schrödinger denkleminin çözümüyle elde edilen hidrojen atomuna ait bilgilerde artık yörünge kavramı tamamen çürütülmüştür.
- Yeni atom modelinde;
Elektron, kesin yörüngeler üzerinde değil, orbital denilen uzay parçalarında hareket etmektedir.
Modern Atom Modelinin Eksiklikleri Nelerdir?
Modern Atom Modeli, atomun son haline ait çalışmaların tümünün toplanmasıdır. Genel olarak Bohr atom modelindeki eksiklikleri kapatmıştır. Yapılan çalışmalar ile kendisini yenilemeye devam etmiştir.
Modern Atom Modeli, teknolojiyle birlikte gelişmekte ve kendisine yeni bilgiler katmaktadır. Yanlış olduğu kanıtlanana kadar sahip olduğu yanlış bir bilgi yoktur. Modern Atom Modeli, pek çok bilimsel çalışmanın temelini oluşturmaktadır.
Bu yazı gerçekten bilgilendiriciydi! Modern atom teorisinin karmaşıklığını ve evrimini çok iyi özetlemişsiniz. Özellikle elektronların davranışlarını farklı modellere göre anlamak çok ilginç. Teşekkürler!