Atom ve Yapısı Konu Anlatımı

Atom ve yapısını anlamak diğer kimya konularını anlamak için de çok önemlidir. Çünkü atomla ilgili terimler olan proton, nötron, elektron gibi kavramları daha sonra gelen kimya konularında da sık karşımıza çıkmaktadır. Eğer atomun yapısını iyi bilirsek kimyada öğrendiklerimizi daha iyi kafamızda oturtabiliriz.

Maddenin en küçük yapı taşına atom denir. Atom nedir adlı yazıda buna zaten değinmiştik. Atomlar bir elementin özelliklerini gösteren en küçük birimlerdir.

Atomun merkezinde çekirdek ve çevresinde de elektronlar bulunmaktadır. Atom çekirdeğinde ise atomun kütlesini oluşturan proton ve nötronlar bulunmaktadır.

Yukarıdaki görselde atom çekirdeğindeki proton ve nötronu ve aynı zamanda yörüngelerdeki elektronları temsili olarak görebilirsiniz.

Atomla İlgili Temel Kavramlar

Atomda bulunan proton (+), nötron (0) ve elektron parçacıklarını öğrendik. Şimdi de atomla ilgili temel kavramları öğrenelim.

Atom Numarası

Atomla ilgili en temel kavram atom numarasıdır. Atomlar periyodik tabloda atom numarasına göre sıralanmıştır. Atom numarası verirken atomda bulunan proton sayısı baz alınmıştır. Bu nedenle şu eşitliği çok iyi öğrenmemiz gerekir.

Atom numarası = proton sayısı = çekirdek yükü

Nötr atomlarda proton sayısı kadar elektron sayısı vardır. Böylece + ve – yükler birbirine eşit olur. Ancak elektronlar hareket edebildiği için atomlar bazen elektron verir ya da elektron alır. Bu durumda iyon oluşur.

Kütle Numarası

Atomun kütlesinin ölçüsüdür. Bir atomun kütle numarası ne kadar yüksekse kütlesi de o kadar yüksektir. Atomun kütlesi gram veya kilogramla ifade edilemeyeceği için çekirdeğindeki tanecik sayısıyla ifade edilir. Buna da akb (atomik kütle birimi) denir.

Örneğin çekirdeğinde 8 proton ve 8 nötron olarak oksijen atomunun kütlesi 16 akb olmaktadır. Bunu biz kütle numarası 16 diye ifade ederiz.

Kütle numarası = proton sayısı + nötron sayısı formülünün çok iyi öğrenilmesi gerekir.

İyon

Nötr atomların elektron vermesi veya almasıyla ortaya çıkan yapıya denir. Elektron veren atomlar + yüklenir ve katyon olarak adlandırılır. Unutulmamalıdır ki + yüklü iyonlarda proton sayısı değişmez, sadece elektron sayısı azalır. Na+, Ca+, Mg+2 gibi iyonlar katyonlara örnektir.

Elektron alan iyonlar ise – yüklenir. Bu iyonlara anyon denir. Bunlarda atom elektron aldığı için elektron sayısı proton sayısından fazla olacaktır. O-2, Cl gibi iyonlar anyonlara örnektir.

Nötr atomlarda proton ve elektron sayısının eşit olacağı bilgisine göre iyonların elektron sayısını hesaplamak mümkündür.

İzotop

Proton sayıları aynı fakat nötron sayıları farklı atomlara izotop atom denir. İzotop atomların atom numarası aynı olduğu için aynı kimyasal özellikleri gösterirler. Ancak fiziksel özellikleri farklılık gösterir.

İzotop atomların proton sayısı aynıyken nötron sayıları farklı olduğu için aynı zamanda kütle numaraları da farklı olacaktır.

816O ve 817O atomları birbirinin izotopudur. İzotop nedir adlı yazıda bu konuyu detaylı anlatmıştık.

Allotrop

Aynı kimyasal özelliklere sahip oldukları halde farklı fiziksel özellikler gösteren maddeler allotrop maddelerdir. Bunun en iyi bilinen örneği elmas ve grafittir. Elmas ve grafitin her ikisi de sadece karbon atomu içerir. Ancak bunların dizilişleri farklı oldukları için farklı fiziksel özellikler göstermektedir.

Örneğin elmas fiziksel özelliklerinden dolayı grafitten çok daha değerlidir. Ancak bu iki maddenin de kimyasal özellikleri aynıdır.

Allotrop maddeler tepkimeye girdiklerinde aynı ürünleri meydana getirirler. Çünkü kimyasal formülleri aynıdır.

Elektronların Atomda Dizilişi

Atomun çekirdek dışında kalan alanında elektronların hareket ettiğini söyledik. Bu elektronların dizilişi de atomun yapısını anlamak için çok önemlidir. Nötr atomlarda proton sayısı ile elektron sayısının aynı olduğunu unutmamalıyız.

Elektronların dizilişi ile ilgili iki temel yaklaşım vardır. Şimdi bunları ele alalım:

Pauli Prensibi

Bir atomda n yörünge sayısı olmak üzere elektronlar 2n2 formülüne göre yörüngeleri doldururlar. Bu formülü uyguladığımızda şu sonuçlar çıkar:

  • 1. yörüngede en fazla 2
  • 2. yörüngede en fazla 8
  • 3. yörüngede en fazla 18
  • 4. yörüngede en fazla 32

Elektron bulunur. Ancak buna rağmen son yörüngede 8’den fazla elektron bulunamaz.

Bu prensibe göre periyodik tabloya elementleri yerleştirirsek yörünge sayısına periyot numarası denir. Son yörüngedeki elektron sayısı da grup numarası olmaktadır.

Elektronik Konfigürasyon

Elektronik konfigürasyon daha etkili bir yöntemdir. Buna göre elektron çeşitli orbitallerde yer alırlar. S orbitalleri 1, p orbitalleri 3, d orbitalleri 5, f orbitalleri 7 tanedir.

s p d f
⊗⊗⊗ ⊗⊗⊗⊗⊗ ⊗⊗⊗⊗⊗⊗⊗

Her orbitalde zıt spinli en fazla 2e dolar. Aynı enerji seviyesindeki orbitallere önce 1’er elektron dolar, ardından elektron yine başta dolmaya başlarlar. Yani bir orbital dolmadan diğerine de birer tane dağılacak şekilde olur.

Bazı elementlerin nötr hallerinin elektronik konfigürasyonu üzerinde bunu daha iyi anlayabiliriz:

Elektron Sayısı İsim Sembol Elektron Dizilimi Değerlik Elektron Sayısı
1 Hidrojen H 1s1 1
2 Helyum He 1s2 2
3 Lityum Li 1s2 2s1 1
4 Berilyum Be 1s2 2s2 2
5 Bor B 1s2 2s2 2p1 3
6 Karbon C 1s2 2s2 2p2 4
7 Azot N 1s2 2s2 2p3 5
8 Oksijen O 1s2 2s2 2p4 6
9 Flor F 1s2 2s2 2p5 7
10 Neon Ne 1s2 2s2 2p6 8
11 Sodyum Na 1s2 2s2 2p6 3s1 1
12 Magnezyum Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 2
13 Alüminyum Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 3
14 Silisyum Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 4
15 Fosfor P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 5
16 Kükürt S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 6
17 Klor Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 7
18 Argon Ar 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 8

Yukarıdaki tabloda verilen dizilimleri anlarsanız epey faydasını görürsünüz. Buna göre en büyük sayı periyot numarasını, en büyük sayıda bulunan değerlik elektron sayısı da grup numarasını göstermektedir.

Tags:

Yorum YAZIN

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

3 + five =