Atom Nedir ?, Atomun yapıları nelerdir?, Atom Hakkında Soru Ve Cevaplar - Sanal Hayat Keyifli Forumun Tek Adresi - Sesli Sohbet

**ReBeLLiouS** · 06 Mayıs 2011, 18:43

Atom nedir? "Maddenin en küçük yapitasi! Peki "madde" nedir? Elle tutup gözle gördügümüz her sey! Aslinda dogru olmasina dogru bu yanitlarin hepsi ama biraz eksik... Örnegin ben bir maddeyim; yani benim de en küçük yapitasim atomlar. Yani atom denen minik "yaratiklar"dan olustum. Ayni sekilde yedigimiz elma oturdugumuz sandalye yazi yazdigimiz kalem ve hatta onun mürekkebi içtigimiz su soludugumuz hava... Bunlarin hepsi madde ve hepsi de atomlardan olusmus. Peki nedir bu atom? Etrafimizda gördügümüz tüm maddelerden sorumlu bu "minik" nesneler neye benzer? Herseyden önemlisi acaba onlarin da yapitaslari var mi?

Aslina bakarsaniz bu sorular yüzyillar öncesinden de sorulmus. Hatta "atom" sözcügünün ilk ortaya çikisi I.Ö. 460 yilina kadar uzaniyor. O dönemde yasamis Demokritus adli bir filozof bir elmayi örnek vererek atomu ve anlamini açiklamis: Bir elma alin ve onu ikiye bölün. Sonra bu yarim elmalardan birini tekrar ikiye bölün ve böylece sürdürün... Demokritus'a göre bu sekilde yarim parçalari bölmeye devam ederseniz sonunda öyle bir an gelecek ki artik bölemeyeceginiz kadar küçük bir parça elde edeceksiniz (ama biçaginiz kesemedigi için degil bölmek mümkün olmadigi için!). Iste bölünmesi olanaksiz bu parçaya Demokritus Yunanca'da 'bölünemez" anlamina gelen "atomos" adini vermis.
Demokritus bu kavrami ortaya atmis atmasina ama bunu o dönemin diger bilim adamlarina inandiramamis. Özellikle de dönemin en büyük filozofu Aristo'ya. Zaten Aristo reddedince bir bildigi vardir diye digerleri de inanmamis. Hatta Demokritus öldükten yüzyillar sonra bile kimse atomdan bahsetmemis.

Ta ki 2000 yil kadar sonraya yani 1800'li yillarin basina kadar. Bilim adamlari maddenin dogasini anlamaya yönelik çalismalari sirasinda ister istemez bu minik parçaciklarla karsilasmislar. Ingiliz bilim adami Dalton deneyleri sirasinda maddeyi olusturan ama yapisini tanimlayamadigi bu temel ögelere iliskin ilk kanitlari elde etmis. Ondan sonra da kesifler ardi sira devam etmis.
Atomun varligi kanitlandiktan sonra da yapisini anlamaya yönelik bir çok kuram ortaya atilmis. Bunlardan ilki J. J. Thomson adli bir Ingiliz fizikçi'den geliyor
Thomson 1897 yilinda atomun bir parçasi olan eksi yüklü elektronlari kesfetmis. Thomson'a göre atomun içinde eksi yüklü elektronlari dengeleyecek arti yüklü parçaciklar olmasi gerekiyordu. Thomson atomu bir "üzümlü kek"e benzetmisti: Üzümler eksi yüklü elektronlar kekin diger kisimlari ise arti yüklü madde.

Rutherford'un atom modeli Günes Sistemi'mizin yapisina benziyor. Ortada Günes yani arti yüklü çekirdek ve çevresinde dolanan gezegenler yani eksi yüklü elektronlar. Rutherford'un bu modeline göre çekirdek atomun çok küçük bir parçasi: Örnegin atomun boyutunu Dünya kadar büyütsek bile içindeki çekirdek en fazla bir futbol stadyumu kadar kaliyordu. Rutherford daha da
önemli bir adim atarak çekirdek içinde arti yüklü parçaciklari yani protonlari kesfetmis ve protonlarin elektronlardan 1836 kez daha agir
oldugunu bulmus.
Fakat bu model de bazi kuramsal sorunlar çikarmis. 1912 yilinda Danimarkali fizikçi Niels Bohr bu kuramsal sorunlari çözecek bir model olusturmus. Bohr'un atom modelinde yine ortada arti yüklü bir çekirdek fakat sadece belli yörüngelerde dolanabilen eksi yüklü elektronlar var. Bundan sonraki gelismeler Bohr'un atom modelini düzeltmeye yönelik. Bu gelismelerden biri çekirdekte arti yüklü proton disinda yüksüz "nötron" adi verilen parçaciklarin da oldugu. Nötronlari da 1932 yilinda James Chadwick kendisinin yaptigi derme çatma bir detektörle kesfetmis.
Atomun tam bir modelini olusturmadaki en önemli yöntem Kuantum Mekanigi adi verilen fizik dalinin gelismesiyle oldu. Bugünkü bilgilerimizin tamami bu fizik dalinin gelismesiyle elde edildi. Artik bugün atom ve yapisi hakkinda epeyce bilgiye sahibiz. Kuantum kuramina göre atom arti yüklü bir çekirdek ve etrafinda dalga gibi de hareket edebilen elektronlarin bulutundan olusan minik bir "nesne"...

Atomdan Öte Köy Var Mi?

Aslinda atomlar her ne kadar maddenin yapitaslari olarak tanimlansa da gördügümüz gibi onlarin da daha küçük yapitaslari var. Demokritus'un elma örneginde bir biçak degil de günümüzün modern mikroskoplarini kullandigimizi düsünelim. Tabii ki elmayi keserek degil büyüterek yapabiliriz bunu. Elmanin bir parçasinin görüntüsünü mikroskop altinda büyütelim. Önce elmanin detaylarina daha büyütmeye devam edersek molekül adini verdigimiz atom gruplarina ulasiriz. Moleküller iki ya da daha fazla atomun "kimyasal bag" adi verilen islemle biraraya gelmesi sonucu olusur. Iste madde dedigimiz nesnelerin kati (elma gibi) sivi (su gibi) veya gaz (hava gibi) olmasini saglayan sey bu moleküllerin biraraya gelis biçimi. Moleküller birbirleriyle çok siki sikiya baglanmis ve yerlerinden kipirdayamiyorlarsa madde kati halde; atomlar kopmamak sartiyla birbirleri etrafinda hareket edebiliyorlarsa sivi halde; atomlarin olusturdugu moleküller serbestçe hareket edebiliyorlarsa gaz halinde oluyor.

Demek ki biraz daha büyütürsek atomlara ulasacagiz. Tanimimiz geregi atomlar madde degil. Çünkü madde olabilmesi için en azindan kati sivi veya gaz halinde olabilmeli. Fakat bu hallerden birisi için kimyasal bir baga yani en az iki atoma gereksinim var. Dolayisiyla tek basina bir atom ne kati ne sivi ne de gaz yani ne de madde. Ancak biraraya gelirlerse madde olusturuyorlar. Bu anlamiyla maddenin yapitasi! Atomu mikroskobumuzda büyütmeye devam ettigimizde (aslinda bunu yapabilecek mikroskoplar yok fakat bilim adamlari baska islemlerle bunu yapabiliyorlar. Biz yine de yapabildigimizi varsayalim) basta da söyledigimiz gibi Günes Sistemi'ne benzer bir yapiyla karsilasiyoruz. Ortada bir çekirdek ve etrafinda dolanan elektronlar. Elektron bulutundan geçip içeri daliyoruz ve merkezde yer alan çekirdegi görüyoruz. Büyütmeye devam ediyoruz ve çekirdegin içine bakiyoruz. Burada nötron ve protonlarla karsilasiyoruz.
Elektronlar eksi yüklü ve hafif protonlar arti yüklü ve agir nötronlar ise yüksüz ve agir parçaciklar. Yük ve kütle gibi kavramlar atomlari birbirinden ayirdetmekte kullaniliyor. Çünkü çok sayida atom var ve bunlarin hepsinin elektron proton ve nötron sayilari farkli. Bir atomdaki elektronlarin sayisi o atomun atom numarasini (AN) veriyor bu sayi ayni zamanda o atomun çekirdegindeki proton sayisina da esit. Proton ve nötron sayilarinin toplami ise atomun kütle numarasini (KN) veriyor. Örnegin en basit yapiya sahip atomlardan biri olan helyumun atom numarasi 2 ve kütle numarasi 4 (yani 2 proton 2 elektron ve 2 nötronu var) ve 4He2 seklinde simgeleniyor. Havada bulunan oksijen atomunun ise atom numarasi 8 ve kütle numarasi 16 vb...

Daha sonuna gelmedik. Son bir gayretle proton ve nötronun da içine bakiyoruz ve orada da daha temel parçaciklar görüyoruz. Bunlara da "kuark" adi veriliyor. Iste maddenin içine yolculugumuzun "simdilik" son duragi burasiymis gibi görünüyor. Buradan daha ileri gitmemiz mümkün degil.

Artik bir sonuç çikarabiliriz: Maddenin en küçük yapitasi kuarklar. Kuarklar bir araya gelerek proton ve nötronlari bunlar ve elektronlar biraraya gelerek atomlari atomlar molekülleri moleküller de maddeyi (elma örnegi gibi) olusturuyor.

Gördügümüz kadariyla atomdan öteye köy var yani kuarklar! Peki kuarklardan öteye? Bunu henüz bilemiyoruz. Ancak bu hiç bilemeyecegimiz anlamina gelmiyor. Demokritus'tan bugüne katettigimiz yol bilimin her alanda oldugu gibi maddenin temel yapisini anlamada da bize verecegi daha pek çok sey oldugunun bir göstergesi. ATOMLAR İÇİN KISA NOTLAR
Atomların büyük bölümünü boşluğun oluşturduğu ve etrafımızda algıladığımız yoğunluğun bir yanılsama olduğu oldukça çarpıcıdır.İki cisim bir araya geldiği zaman aslında birbirine çarpmaz.Örneğin iki bilardo topunun negatif elektrik yüklü alanları birbirini iter.Bir sandalye üzerine oturduğumuzdaaslında sandalyenin hemen üzerinde santimetrenin yüzmilyonda biri kadar yükseklikte asılı kalırız.Zira bizim elektronlarımız ile sandalyenin elektronlarıyakın bir temasa karşı koyarlar.
*
Bir atomun ne kadar küçük olduğunu anlamanız için hayal gücünüzü çalıştırmanız gerekir.Yarım milyon atom yanyana dizilse bile kolumuzdaki bir tüyün arkasına gizlenebilirler.
Elimizde küçük bir anahtar olduğunu düşünelim.Bu anahtarın içindeki atomları görmek için anahtarı Dünya’nın boyutlarına getirmemiz gerekecektir.O zaman anahtarın içindeki her bir atom bir kiraz büyüklüğüne ulaşır.
Tek bir tuz tanesinin tüm atomlarını saymak isteyelim.Saniyede bir milyar tane sayacak kadar hızlı olduğumuzu da varsayalım.Bu ufacık tuz tanesi içindeki atom sayısını tam olarak tesbit edebilmek için beşyüz yıldan fazla bir zamana ihtiyacımız olacaktır.
*
Bir de olaya şöyle bakalım:Elinize bir cetvel alın.İki rakam arasındaki ince çizgiler milimetredir.Bir milimetre hemen hemen şu uzunlukta bir çizgidir:-
Şimdi bu çizgiyi bin tane eşit parçaya böldüğünüzü hayal edin.Bu bin tane parçadan her birine mikron denir.Terliksi hayvan dediğimiz bir mikroorganizma iki mikron enindedir.Yani bu yaratık gerçekten çok küçüktürama bir atoma göre inanılmaz oranda büyüktür.Bir damla su düşünün.Bu damla içinde yüzen bir adet terliksi hayvanı çıplak gözle görmek istiyorsunuz.O zaman damlayı çapı 12 metreye gelecek kadar büyütmek zorundasınız.Çapı 12 metre olan bir su damlası herhalde küçük bir şey sayılmaz.
Gene bu ufacık bir su damlasındaki atomları görmek istiyorsunuz.O zaman damlanın çapı ne olur dersiniz?Tam 24 kilometre.
*
Çekirdeğin yarıçapıatomun yarıçapının onbinde biri kadardır.Hacmı ise atomun hacmının 10 milyarda biri eder.
Elimizdeki anahtarı Dünya boyutlarına getirdiğimizde ortaya çıkan kiraz büyüklüğündeki atomların içinde çekirdeği arayalım.Böyle bir ölçekte bile çok daha küçük olan çekirdeği gözlemleme olanağımız kesinlikle yoktur.Yeniden ölçü değiştirmek gerekecektir. Atomumuzu temsil eden kiraz yeniden büyüyüp iki yüz metre yüksekliğinde bir top olmalıdır.Bu boyuta karşın atomumun çekirdeği yine de çok küçük bir toz tanesinden daha iri bir duruma gelmeyecektir.
Atomu bir küre şeklinde kabul ederek bu küreyi tamamen çekirdekle doldurmak istediğimiz takdirde bu iş için 1.000.000.000.000.000 atom çekirdeği gerekecektir.
Boyutları atomun 10 milyarda biri olmasına rağmen çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin % 99.95'ini oluşturmaktadır.Çekirdekkütlenin hemen hemen tamamını oluştururkennasıl olur da pek bir yer kaplamaz? Atomun kütlesini oluşturan yoğunluk tüm atoma eşit olarak dağılmamıştıryani atomun bütün kütlesi atomun çekirdeğinde birikmiştir.Bu olaytıpkı 10 milyar metrekarelik bir eveevin tüm eşyasını1 metrekarelik bir odada toplamaya benzer.
Bir atomun çok büyük bir bölümü boşluktan oluşmaktadir.Çekirdekle elektronlar arasında başka hiçbir şey yoktur. Bu mikroskobik büyüklükatom ölçeğine göre çok geniştir.Çapı 1 cm. olan küçük bir bilya çekirdeğe en yakın elektronu temsil ederse çekirdek bu bilyadan 1 km. ötede bulunacaktır.Eğer bir oksijen çekirdeğinin protonunu masanın üstünde duran bir toplu iğnenin başı gibi düşünürsem o zaman çevresinde dönen elektron Hollanda Almanya ve İspanya'dan geçen bir çember çizer. (Fransa'da isek.) Onun için bedenimi oluşturan tüm atomlar birbirlerine değecek kadar bir araya gelseydibeni göremezdiniz.Neredeyse milimetrenin birkaç binde biri boyutunda bir toz kadar olurdum.
Eğer elektronların büyüklüğü ile Dünya’nın büyüklüğü arasında bir karşılaştırma yapmak gerekirse bir atomu Dünya kadar büyütsek elektron sadece bir elma boyutuna gelecektir.
*
Bir gökdeleni oluşturan atomların herbirinin içindeki boşluğu gidermek mümkün olsaydıgeriye kalan madde bir avuç dolusu kum kadar olurdu.Ama kütlesi değişmezdi.Bir atomun çekirdeğiatomun toplam hacminin milyarda birinin milyonda biridir.Diğer taraftan bu minicik çekirdektüm atomun ağırlığının hemen hemen tümünü kapsar.Bir atomu gökdelenin büyüklüğüne dek genişlettiğimizi düşünelim.Bu durumda çekirdek bir aspirin tableti kadardır.Ama bu tek bir tabletin ağırlığıgökdeleninkinin binlerce mislidir.
*
Konusunda uzman olanların dışındaki insanların bir atomun ne kadar küçük olduğunu kavraması veya algılaması son derecede zor olan bir olgudur.Aynı şekilde belli bir ölçek içinde yer alan atomların kaç tane olduğunun da anlaşılması o derecede çetin bir iştir.
Avogadro sayısı=602x10 üzeri 23= bir maddenin 1 molekül-gramında bulunan molekül miktarıdır.
Bu sayıABD’ni 145 km. kalınlığında patlamış mısırla kaplamak için gereken mısır tanesi sayısı kadardır.
Veya Pasifik Okyanusu’nun tüm suyunu içerecek bardak sayısına eşittir.
Ya da düzgünce istiflendiğinde Yerküre’yi 322 km.kalınlığında bir tabaka halinde kaplayabilecek meşrubat kutusu sayısı kadardır.
Şöyle bir örnek daha verilebilir:Aynı sayıda Amerikan senti Yerküre’deki her insanı dolar trilyoneri yapmaya yeter.
*
Avucumuza döktüğümüz biraz tuzun sadece bir tanesini ayıralım.Bu bir tane tuz parçasının içindeki her bir atomubir tane tuz parçası kadar büyütebilseydiktuz tanesinin boyu 10 km.olurdu.

DEMOCRİTUS :
Maddenin küçük ve bölünemez parçacıklardan oluştuğu fikrini ortaya atan ilk kişi Yunanlı filozof “Democritus”dur. Democritus’a göre bütün maddeler aynı tür (özdeş) atomlardan oluşuyordu. Maddelerin farklı görünmesinin sebebi atomların farklı şekilde dizilmesiydi.

JOHN DALTON :
İngiliz bilim adamı Dalton’a göre; maddenin en küçük yapı taşı atomdur. Atomlar bölünemez. Bir maddenin bütün atomları aynıdır. Farklı maddelerin atomları da farklıdır.

J.J.THOMSON :
Atomun yapısında atomdan daha da küçük parçacıkların olduğunu keşfetti. Yaptığı çalışmalar sonucunda atomu içinde erik parçacıkları bulunan bir pudinge benzetti.

ERNEST RUTHERFORD :
Thomson’un bulduğu küçük parçacıkların atomun içinde değil atom merkezinin (çekirdek) etrafında dolaştığını ileri sürdü. Rutherford atom için geliştirdiği modeli Güneş’in etrafında dönen gezegenlere benzetti.

NİELS BOHR :
Danimarkalı bilim adamı Bohr elektronların atomun çevresinde belirli yörüngeler izlediğini belirtti.

* Bugün kullanılan atom modeli “Bulut modeli”dir. Bu modele göre; atomun merkezinde (çekirdeğinde) (+) yüklü protonlar ve yüksüz nötronlar bulunur. Atom çekirdeğinin çevresinde ise (-) yüklü elektronlar sürekli hareket halindedir.

Seçenekler	Arama
Yazdırılabilir şekli göster Sayfayı E-Mail olarak gönder	Arama: Gelişmiş Arama Yap
Stil
Normal Hybrid-Şeklinde gösterime geç Ağaç şeklinde gösterime geç

Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)