Bir atom, t?m kimyasal ?zelliklerini koruyan bir kimyasal elementin en k???k par?ac???d?r. Bir atom, pozitif y?kl? bir ?ekirdek ve negatif y?kl? elektronlardan olu?ur. Herhangi bir kimyasal elementin ?ekirde?inin y?k?, Z'nin e ile ?r?n?ne e?ittir; burada Z, bu elementin periyodik kimyasal elementler sistemindeki seri numaras?d?r, e, temel elektrik y?k?n?n de?eridir.

Elektron- bu, temel elektrik y?k? olarak al?nan, negatif elektrik y?k? e=1,6·10 -19 coulomb olan bir maddenin en k???k par?ac???d?r. ?ekirde?in etraf?nda d?nen elektronlar, K, L, M vb. elektron kabuklar?nda bulunur. K, ?ekirde?e en yak?n kabuktur. Bir atomun boyutu, elektron kabu?unun boyutuna g?re belirlenir. Bir atom elektron kaybedip pozitif iyon haline gelebilir veya elektron kazan?p negatif iyon haline gelebilir. Bir iyonun y?k?, kaybedilen veya kazan?lan elektronlar?n say?s?n? belirler. N?tr bir atomu y?kl? bir iyona d?n??t?rme i?lemine iyonla?ma denir.

atom ?ekirde?i(atomun merkezi k?sm?) temel n?kleer par?ac?klardan olu?ur - protonlar ve n?tronlar. ?ekirde?in yar??ap?, atomun yar??ap?ndan yakla??k y?z bin kat daha k???kt?r. Atom ?ekirde?inin yo?unlu?u son derece y?ksektir. protonlar- Bunlar, birim pozitif elektrik y?k?ne ve bir elektronun k?tlesinden 1836 kat daha b?y?k bir k?tleye sahip kararl? temel par?ac?klard?r. Proton, en hafif element olan hidrojenin ?ekirde?idir. ?ekirdekteki proton say?s? Z'dir. N?tron k?tlesi bir protonun k?tlesine ?ok yak?n olan n?tr (elektrik y?k? olmayan) bir temel par?ac?kt?r. ?ekirde?in k?tlesi, protonlar?n ve n?tronlar?n k?tlesinin toplam? oldu?undan, bir atomun ?ekirde?indeki n?tronlar?n say?s? A - Z'dir, burada A, belirli bir izotopun k?tle numaras?d?r (bkz.). ?ekirde?i olu?turan proton ve n?trona n?kleon denir. ?ekirdekte, n?kleonlar ?zel n?kleer kuvvetlerle ba?lan?r.

Atom ?ekirde?i, n?kleer reaksiyonlar s?ras?nda sal?nan b?y?k bir enerji deposuna sahiptir. N?kleer reaksiyonlar, atom ?ekirde?i temel par?ac?klarla veya di?er elementlerin ?ekirde?i ile etkile?ime girdi?inde meydana gelir. N?kleer reaksiyonlar sonucunda yeni ?ekirdekler olu?ur. ?rne?in, bir n?tron bir protona d?n??ebilir. Bu durumda, ?ekirdekten bir beta par?ac???, yani bir elektron ??kar.

Bir protonun ?ekirde?indeki bir n?trona ge?i? iki ?ekilde ger?ekle?tirilebilir: ya bir elektronun k?tlesine e?it bir k?tleye sahip, ancak pozitron (pozitron bozunmas?) ad? verilen pozitif bir y?ke sahip bir par?ac?ktan yay?l?r. ?ekirdek veya ?ekirdek, en yak?n K-kabu?undan (K-yakalama) elektronlardan birini yakalar.

Bazen olu?an ?ekirde?in fazla enerjisi vard?r (uyar?lm?? haldedir) ve normal duruma ge?erek fazla enerjiyi ?ok k?sa dalga boyuna sahip elektromanyetik radyasyon ?eklinde serbest b?rak?r -. N?kleer reaksiyonlar s?ras?nda a???a ??kan enerji, ?e?itli end?strilerde pratik olarak kullan?lmaktad?r.

Bir atom (Yunanca atomos - b?l?nmez), kimyasal ?zelliklere sahip bir kimyasal elementin en k???k par?ac???d?r. Her element belirli t?r atomlardan olu?ur. Bir atomun yap?s?, pozitif bir elektrik y?k? ta??yan ?ekirde?i ve elektronik kabuklar?n? olu?turan negatif y?kl? elektronlar? (bkz. ?ekirde?in elektrik y?k?n?n de?eri Z-e'ye e?ittir, burada e temel elektrik y?k?d?r, b?y?kl?k olarak elektronun y?k?ne e?ittir (4,8 10 -10 e.-st. birim) ve Z atom numaras?d?r bu elementin periyodik kimyasal elementler sistemindeki (bkz.). ?yonize olmayan bir atom n?tr oldu?u i?in, i?erdi?i elektronlar?n say?s? da Z'ye e?ittir. ?ekirde?in bile?imi (bkz. Atom ?ekirde?i), k?tlesinden yakla??k 1840 kat daha b?y?k bir k?tleye sahip temel par?ac?klar olan n?kleonlar? i?erir. elektron (9.1 10 - 28 g'a e?ittir), protonlar (bkz.), pozitif y?kl? ve y?ks?z n?tronlar (bkz.). ?ekirdekteki n?kleon say?s?na k?tle numaras? denir ve A harfi ile g?sterilir. ?ekirdekteki proton say?s? Z'ye e?it olup atoma giren elektronlar?n say?s?n?, elektron kabuklar?n?n yap?s?n? ve kimyasal maddeyi belirler. atomun ?zellikleri. ?ekirdekteki n?tron say?s? A-Z'dir. ?zotoplara, atomlar? A k?tle numaras?nda farkl? olan, ancak ayn? Z'ye sahip olan ayn? elementin ?e?itleri denir. Bu nedenle, bir elementin farkl? izotoplar?n?n atomlar?n?n ?ekirde?inde, farkl? say?da n?tron vard?r. ayn? say?da proton. ?zotoplar? belirlerken, element sembol?n?n ?st?ne A k?tle numaras? ve alt k?sm?na atom numaras? yaz?l?r; ?rne?in, oksijen izotoplar? belirtilir:

Atomun boyutlar? elektron kabuklar?n?n boyutlar? taraf?ndan belirlenir ve t?m Z i?in yakla??k 10 -8 cm'dir.Atomun t?m elektronlar?n?n k?tlesi, ?ekirde?in k?tlesinden birka? bin kat daha az oldu?undan, k?tlesi atom k?tle numaras? ile orant?l?d?r. Belirli bir izotopun atomunun nispi k?tlesi, 12 birim olarak al?nan karbon izotopu C12'nin bir atomunun k?tlesine g?re belirlenir ve izotopik k?tle olarak adland?r?l?r. Kar??l?k gelen izotopun k?tle numaras?na yak?n oldu?u ortaya ??kt?. Bir kimyasal elementin atomunun nispi a??rl???, izotop a??rl???n?n ortalama (belirli bir elementin izotoplar?n?n nispi bollu?u dikkate al?narak) de?eridir ve atom a??rl??? (k?tle) olarak adland?r?l?r.

Bir atom mikroskobik bir sistemdir ve yap?s? ve ?zellikleri ancak esas olarak 20. y?zy?l?n 20'li y?llar?nda olu?turulan ve fenomenleri atom ?l?e?inde tan?mlamay? ama?layan kuantum teorisi yard?m?yla a??klanabilir. Deneyler, mikropartik?llerin - elektronlar, protonlar, atomlar, vb. - par?ac?klara ek olarak, k?r?n?m ve giri?imde kendilerini g?steren dalga ?zelliklerine sahip olduklar?n? g?stermi?tir. Kuantum teorisinde, mikro nesnelerin durumunu tan?mlamak i?in bir dalga fonksiyonu (PS-fonksiyonu) ile karakterize edilen belirli bir dalga alan? kullan?l?r. Bu i?lev, bir mikro nesnenin olas? durumlar?n?n olas?l?klar?n? belirler, yani ?zelliklerinden birinin veya di?erinin tezah?r? i?in potansiyel olas?l?klar? karakterize eder. Bu fonksiyonu bulmay? m?mk?n k?lan PS fonksiyonunun uzay ve zamanda varyasyon yasas? (Schr?dinger denklemi) kuantum teorisinde Newton'un klasik mekanikteki hareket yasalar?yla ayn? rol? oynar. Bir?ok durumda Schr?dinger denkleminin ??z?m?, sistemin ayr?k olas? durumlar?na yol a?ar. B?ylece, ?rne?in, bir atom durumunda, farkl? (kuantize) enerji de?erlerine kar??l?k gelen elektronlar i?in bir dizi dalga fonksiyonu elde edilir. Kuantum teorisi y?ntemleriyle hesaplanan atomun enerji seviyeleri sistemi, spektroskopide parlak bir onay ald?. Bir atomun en d???k enerji seviyesi E 0'a kar??l?k gelen temel durumdan uyar?lm?? E i durumlar?ndan herhangi birine ge?i?i, E i - E 0 enerjisinin belirli bir k?sm? so?uruldu?unda meydana gelir. Uyar?lm?? bir atom, genellikle bir foton emisyonu ile daha az uyar?lm?? veya temel duruma ge?er. Bu durumda, hv foton enerjisi bir atomun iki durumdaki enerjileri aras?ndaki farka e?ittir: hv= E i - E k burada h Planck sabitidir (6.62·10 -27 erg·sn), v frekanst?r ?????n.

Atomik spektrumlara ek olarak, kuantum teorisi atomlar?n di?er ?zelliklerini a??klamay? m?mk?n k?lm??t?r. ?zellikle de?erlik, kimyasal ba??n do?as? ve molek?llerin yap?s? a??klanm?? ve periyodik elementler sistemi teorisi olu?turulmu?tur.

Modern insan s?rekli olarak "atom" kelimesinin t?revlerini i?eren ifadeler duyar. Enerjidir, enerji santralidir, bombad?r. Birisi bunu kesin kabul ediyor ve baz?lar? ?u soruyu soruyor: "Atom nedir?".

Bu kelimenin anlam? nedir?

Antik Yunan k?klerine sahiptir. Kelimenin tam anlam?yla "kesilmemi?" anlam?na gelen "atomos" kelimesinden gelir.

Atom fizi?ine zaten biraz a?ina olan biri k?zacakt?r: "Nas?l" kesilmemi? "? Bir t?r par?ac?ktan olu?ur!" Ger?ek ?u ki, bilim adamlar? atomlar?n en k???k par?ac?klar olmad???n? hen?z bilmediklerinde isim ortaya ??kt?.

Bu ger?e?in deneysel olarak kan?tlanmas?ndan sonra, ola?an ad? de?i?tirmemeye karar verildi. Ve 1860 y?l?nda, "atom", ait oldu?u kimyasal elementin t?m ?zelliklerine sahip en k???k par?ac?k olarak adland?r?lmaya ba?land?.

Bir atomdan daha b?y?k ve ondan daha k???k olan nedir?

Molek?l her zaman daha b?y?kt?r. Birka? atomdan olu?ur ve maddenin en k???k par?ac???d?r.

Ve i?te daha az - temel par?ac?klar. ?rne?in elektronlar ve protonlar, n?tronlar ve kuarklar. Orada olduk?a fazla var.

Onun hakk?nda zaten ?ok ?ey s?ylendi. Ama atomun ne oldu?u hala ?ok net de?il.

O ger?ekten ne?

Bir atom modelinin nas?l temsil edilece?i sorusu uzun zamand?r bilim adamlar?n? me?gul etmi?tir. Bug?n E. Rutherford'un ?nerdi?i ve N. Bor'un sonu?land?rd??? ?nerge kabul edilmi?tir. Ona g?re atom iki k?sma ayr?l?r: ?ekirdek ve elektron bulutu.

Bir atomun k?tlesinin ?o?u merkezinde yo?unla?m??t?r. ?ekirdek n?tron ve protonlardan olu?ur. Ve atomdaki elektronlar merkezden yeterince b?y?k bir mesafede bulunur. G?ne? sistemine benzer bir ?ey ortaya ??k?yor. Merkezde, G?ne? gibi ?ekirdek ve etraf?ndaki elektronlar, gezegenler gibi y?r?ngelerinde d?nerler. Bu nedenle modele genellikle gezegensel denir.

?lgin? bir ?ekilde, ?ekirdek ve elektronlar, atomun genel boyutlar?na k?yasla ?ok k???k bir yer kaplar. Merkezde k???k bir ?ekirdek oldu?u ortaya ??kt?. Sonra bo?luk. ?ok b?y?k bir bo?luk. Ve sonra dar bir k???k elektron ?eridi.

Bilim adamlar? hemen b?yle bir atom modeline gelmediler. Bundan ?nce, deneylerle ??r?t?len bir?ok varsay?m ortaya at?ld?.

Bu fikirlerden biri, atomu pozitif y?kl? kat? bir cisim olarak g?stermekti. Ve atomdaki elektronlar?n bu g?vdeye yerle?tirilmesi ?nerildi. Bu fikir J. Thomson taraf?ndan ortaya at?lm??t?r. Onun atom modeline ?z?ml? Puding de deniyordu. Model bu yeme?i ?ok and?r?yordu.

Fakat atomun baz? ?zelliklerini a??klayamad??? i?in savunulamazd?. Bu nedenle reddedildi.

Japon bilim adam? H. Nagaoka'ya atomun ne oldu?u soruldu?unda b?yle bir model ?nermi?tir. Ona g?re, bu par?ac?k Sat?rn gezegenine uzak bir benzerlik ta??yor. ?ekirdek merkezdedir ve elektronlar bir halkaya ba?l? y?r?ngelerde onun etraf?nda d?ner. Modelin kabul edilmemesine ra?men, baz? h?k?mleri gezegen ?emas?nda kullan?ld?.

Atomla ilgili say?larda

?lk olarak, fiziksel miktarlar hakk?nda. Bir atomun toplam y?k? her zaman s?f?rd?r. Bunun nedeni, i?indeki elektron ve proton say?s?n?n ayn? olmas?d?r. Ve y?kleri b?y?kl?k olarak ayn?d?r ve z?t i?aretlere sahiptir.

Durumlar genellikle bir atom elektron kaybetti?inde veya tam tersine fazladan elektronlar? ?ekti?inde ortaya ??kar. B?yle durumlarda iyon haline geldi?ini s?ylerler. Ve y?k? elektronlara ne oldu?una ba?l?d?r. Say?lar? azald?ysa, iyonun y?k? pozitiftir. Daha fazla elektron oldu?unda, iyon negatif olur.

?imdi kimya hakk?nda. Bu bilim, ba?ka hi?bir ?eye benzemeyen, en ?ok atomun ne oldu?u hakk?nda bir anlay?? verir. Sonu?ta, ?zerinde ?al???lan ana tablo bile, atomlar?n belirli bir d?zende yer almas?na dayanmaktad?r. Periyodik tablodan bahsediyoruz.

??inde, her elemente ?ekirdekteki proton say?s? ile ili?kili belirli bir say? atan?r. Genellikle z harfi ile g?sterilir.

Bir sonraki de?er k?tle numaras?d?r. Bir atomun ?ekirde?indeki proton ve n?tronlar?n toplam?na e?ittir. Tan?m? A harfi ile kabul edilir.

Belirtilen iki say?, a?a??daki e?itlikle birbiriyle ili?kilidir:

A=z+N.

Burada N, atom ?ekirde?indeki n?tron say?s?d?r.

Bir di?er ?nemli nicelik, bir atomun k?tlesidir. Bunu ?l?mek i?in ?zel bir de?er verilir. K?salt?lm??: a.u.m.. Ve atomik k?tle birimi olarak okunur. Bu birime g?re, evrenin t?m atomlar?n? olu?turan ?? par?ac???n k?tleleri vard?r:

Bu de?erlere genellikle kimyasal problemler ??z?l?rken ihtiya? duyulur.

Bir atom, evrenin benzersiz bir par?ac???d?r. Bu makale, maddenin bu unsuru hakk?nda okuyucuya bilgi aktarmaya ?al??acakt?r. Burada ?u sorular? ele alaca??z: bir atomun ?ap? ve boyutlar? nedir, niteliksel parametreleri nelerdir, Evrendeki rol? nedir.

atoma giri?

Atom, mikroskobik boyut ve k?tleye sahip maddelerin bile?ik bir par?ac???d?r. Bu, inan?lmaz derecede k???k bir boyut ve k?tleye sahip kimyasal nitelikteki elementlerin en k???k par?as?d?r.

Atomlar, s?ras?yla protonlar ve n?tronlardan olu?an elektronlar ve atom ?ekirde?i olmak ?zere iki temel yap?sal elementten olu?ur. Proton say?s? n?tron say?s?ndan farkl? olabilir. Hem kimyada hem de fizikte, protonlar?n b?y?kl??? elektron say?s?yla orant?l? olan atomlara elektriksel olarak n?tr denir. Proton say?s? daha y?ksek veya daha d???kse, pozitif veya negatif bir y?k alan atom bir iyon haline gelir.

Fizikteki atomlar ve molek?ller, uzun zamand?r evrenin in?a edildi?i en k???k "tu?lalar" olarak kabul edildi ve daha k???k bile?en bile?enlerinin ke?finden sonra bile, insanl?k tarihinin en ?nemli ke?ifleri aras?nda yer al?yorlar. Molek?lleri olu?turan atomlar aras? ba?larla ba?lanan atomlard?r. Bir atomun ana k?tlesi ?ekirdekte, yani toplam de?erlerin yakla??k %99,9'unu olu?turan protonlar?n?n a??rl???nda yo?unla?m??t?r.

Tarihsel veri

Bilimin fizik ve kimya alan?ndaki ba?ar?lar? sayesinde atomun do?as?, yap?s? ve yetenekleri hakk?nda bir?ok ke?if yap?lm??t?r. Bir ki?inin ?u t?r sorular? cevaplayabildi?i ?ok say?da deney ve hesaplama yap?ld?: bir atomun ?ap? nedir, boyutu ve ?ok daha fazlas?.

?lk olarak antik Yunan ve Roma filozoflar? taraf?ndan ke?fedilmi? ve form?le edilmi?tir. 17. ve 18. y?zy?llarda kimyagerler, deneyler yoluyla atomun maddenin en k???k par?ac??? oldu?u fikrini kan?tlamay? ba?ard?lar. Bir?ok maddenin kimyasal y?ntemlerle defalarca par?alanabilece?ini g?sterdiler. Ancak daha sonra fizik?iler taraf?ndan ke?fedilen bulgular, bir atomun bile b?l?nebilece?ini ve atom alt? bile?enlerden olu?tu?unu g?sterdi.

1860 y?l?nda Almanya'n?n Karlsruhe kentinde d?zenlenen Uluslararas? Kimya Bilimcileri Kongresi, atomun kimyasal elementlerin en k???k par?as? olarak kabul edildi?i atom ve molek?l kavram?na karar verdi. Bu nedenle, basit ve karma??k tipteki maddelerin bile?imine de dahil edilir.

Hidrojen atomunun ?ap?, incelenecek ilklerden biriydi. Ancak hesaplamalar? bir?ok kez yap?lm?? ve 2010 y?l?nda yay?nlanan sonuncusu, daha ?nce d???n?lenden %4 daha az oldu?unu g?stermi?tir (10 -8). Atom ?ekirde?inin boyutunun toplam de?erinin indeksi, 10-13 -10 -12 say?s?na kar??l?k gelir ve t?m ?ap?n b?y?kl?k s?ras? 10 -8'dir. Bu, bir?ok ?eli?kiye ve soruna neden oldu, ??nk? hidrojenin kendisi hakl? olarak t?m g?zlemlenebilir Evrenin ana bile?enlerine aittir ve b?yle bir tutars?zl?k, temel ifadelerle ilgili olarak bir?ok yeniden hesaplamay? zorlar.

Atom ve modeli

?u anda, atomun be? temel modeli bilinmektedir, her ?eyden ?nce, yap?s? hakk?ndaki fikirlerin zaman ?er?evesinde kendi aralar?nda farkl?l?k g?sterir. Modellere bir g?z atal?m:

• ?nemli olan olu?turan par?alar. Democritus, maddelerin herhangi bir ?zelli?inin ?ekli, k?tlesi ve di?er pratik ?zellikleri ile belirlenmesi gerekti?ine inan?yordu. ?rne?in ate?, atomlar? keskin oldu?u i?in yanabilir. Demokritos'a g?re ruh bile atomlardan olu?ur.
• Thomson'?n atom modeli, 1904'te J. J. Thomson'?n kendisi taraf?ndan yarat?ld?. Atomun elektronlarla ?evrili pozitif y?kl? bir cisim olarak al?nabilece?ini ?ne s?rd?.
• Nagaoka'n?n 1904'te yaratt??? ilk gezegensel atom modeli, atomun yap?s?n?n Sat?rn'?nkine benzer oldu?una inan?yordu. ?ekirdek k???kt?r ve halkalar etraf?nda hareket eden elektronlarla ?evrili pozitif bir y?ke sahiptir.
• Bohr ve Rutherford taraf?ndan ke?fedilen atomik gezegen modeli. 1911'de E. Rutherford, bir dizi deney yapt?ktan sonra, atomun, elektronlar?n ?ekirde?in etraf?nda hareket ettikleri y?r?ngelere sahip oldu?u bir gezegen sistemine benzer oldu?una inanmaya ba?lad?. Ancak bu varsay?m, klasik elektrodinami?in verilerine ayk?r?yd?. Bu teorinin ge?erlili?ini kan?tlamak i?in Niels Bohr, belirli, ?zel bir enerji durumunda oldu?u i?in elektronun enerji harcamas?na gerek olmad???n? iddia ederek ve g?stererek post?lalar kavram?n? ortaya koydu. Atomun incelenmesi, g?zlemlenebilen bir?ok ?eli?kiyi a??klayabilen kuantum mekani?inin ortaya ??kmas?na da yol a?t?.
• Kuantum mekanik atom modeli, ele al?nan par?ac???n merkezi temelinin protonlardan olu?an bir ?ekirde?in yan? s?ra onun etraf?nda hareket eden n?tronlar ve elektronlardan olu?tu?unu belirtir.

Yap?sal ?zellikler

Bir atomun boyutu, daha ?nce onun b?l?nmez bir par?ac?k oldu?unu ?nceden belirlenmi?ti. Ancak bir?ok deneyim ve deney bize onun atom alt? par?ac?klardan olu?tu?unu g?stermi?tir. Herhangi bir atom, ikincisini i?ermeyen hidrojen - 1 hari? elektronlardan, protonlardan ve n?tronlardan olu?ur.

Standart Model, protonlar?n ve n?tronlar?n kuarklar aras?ndaki etkile?imler yoluyla olu?tu?unu g?sterir. Leptonlarla birlikte fermiyonlara aittirler. ?u anda 6 t?r kuark vard?r. Protonlar olu?umlar?n? iki u-kuark ve bir d-kuarka, n?tron ise bir u-kuark ve iki d-kuark'a bor?ludur. Kuarklar? birbirine ba?layan g??l? tipteki n?kleer kuvvet, gluonlar?n yard?m?yla iletilir.

Elektronlar?n atomik uzaydaki hareketi, ?ekirde?e daha yak?n olma "arzular?", ba?ka bir deyi?le, ?ekilmeleri ve ayr?ca aralar?ndaki Coulomb etkile?im kuvvetleri taraf?ndan ?nceden belirlenir. Bu ayn? t?r kuvvetler, her elektronu ?ekirde?i ?evreleyen potansiyel bir bariyerde tutar. Elektronlar?n y?r?ngesi, dairenin bir noktas?ndan di?erine ve ayr?ca merkezden ge?en d?z bir ?izgiye e?it olan atomun ?ap?n?n boyutunu belirler.

Bir atomun kendi momentumu ile temsil edilen kendi d?n??? vard?r ve maddenin genel do?as?n?n anla??lmas?n?n ?tesindedir. Kuantum mekani?i kullan?larak a??klanm??t?r.

Boyutlar ve a??rl?k

Ayn? say?da protona sahip her atom ?ekirde?i, ortak bir kimyasal elemente aittir. ?zotoplar, ayn? elementin atomlar?n?n temsilcilerini i?erir, ancak n?tron say?s?nda fark vard?r.

Fizikte atomun yap?s?, k?tlelerinin proton ve n?tronlardan olu?tu?unu g?sterdi?inden, bu par?ac?klar?n toplam miktar?n?n bir k?tle numaras? vard?r. Durgun haldeki atom k?tlesinin ifadesi, aksi takdirde dalton (Da) olarak adland?r?lan atomik k?tle birimlerinin (amu) kullan?lmas?yla ger?ekle?ir.

Bir atomun boyutunun a??k?a tan?mlanm?? s?n?rlar? yoktur. Bu nedenle birbirine kimyasal olarak ba?l? ayn? tip atomlar?n ?ekirdekleri aras?ndaki mesafe ?l??lerek belirlenir. Ba?ka bir ?l??m y?ntemi, ?ekirdekten kararl? tipte mevcut elektronik y?r?ngelerin en uzak?na kadar olan yolun s?resini hesaplarken m?mk?nd?r. D. I. Mendeleev'in elementleri, atomlar? k???kten b?y??e, s?tun y?n?nde yukar?dan a?a??ya do?ru d?zenler, soldan sa?a do?ru hareket de boyutlar?ndaki azalmaya dayan?r.

Bozulma s?resi

Hepsi kimya. elementlerin izotoplar? bir ve yukar?d?r. Par?ac?klar?n veya elektromanyetik radyasyonun yay?lmas?na neden olan radyoaktif bozunmaya maruz kalan karars?z bir ?ekirdek i?erirler. Bir radyoaktif izotop, g??l? etkile?imin yar??ap?n?n de?erinin ?ap?n uzak noktalar?n? a?t??? bir izotoptur. Aurum'u bir ?rnek olarak ele al?rsak, izotop, ?ap?n?n ?tesinde yay?lan par?ac?klar?n her y?ne "u?tu?u" Au atomu olacakt?r. Ba?lang??ta, alt?n atomunun ?ap?, her biri 144 pc'ye e?it olan iki yar??ap?n de?erine kar??l?k gelir ve ?ekirdekten bu mesafenin ?tesine ge?en par?ac?klar izotop olarak kabul edilecektir. ?? t?r bozunma vard?r: alfa, beta ve gama radyasyonu.

De?erlik kavram? ve enerji seviyelerinin varl???

Bu t?r sorular?n cevaplar?n? zaten biliyoruz: bir atomun ?ap? nedir, boyutu nedir, bir atomun bozunmas? kavram? ile tan??t?k, vb. Ancak buna ek olarak, bunun gibi ?zellikleri de var. atomlar, enerji seviyelerinin ve de?erliklerinin b?y?kl??? olarak.

Atom ?ekirde?i etraf?nda hareket eden elektronlar potansiyel enerjiye sahiptir ve uyar?lm?? bir seviyede bulunan ba?l? bir durumdad?r. Kuantum modeline g?re, bir elektron yaln?zca belirli say?da enerji seviyesini i?gal eder.

De?erlik, elektron kabu?unda bo? alana sahip olan atomlar?n di?er atomik birimlerle kimyasal ba?lar kurma konusundaki genel yetene?idir. Kimyasal ba?lar?n kurulmas? yoluyla, atomlar d?? de?erlik kabu?unun katmanlar?n? doldurmaya ?al???rlar.

iyonla?ma

Bir atom ?zerindeki y?ksek gerilim de?erinin etkisinin bir sonucu olarak, elektron ayr?lmas?n?n e?lik etti?i geri d?n??? olmayan bir deformasyona u?rayabilir.

Bu, atomlar?n bir elektron(lar) ba???lad??? ve kararl? bir durumdan pozitif y?kl? iyonlara, aksi halde katyon olarak adland?r?lan iyonlara d?n??t??? iyonla?ma ile sonu?lan?r. Bu i?lem, iyonla?ma potansiyeli ad? verilen belirli bir enerji gerektirir.

?zetliyor

Yap?s?, etkile?imin ?zellikleri, niteliksel parametreler, bir atomun ?ap?n?n ne oldu?u ve hangi b?y?kl?kte oldu?u ile ilgili sorular?n incelenmesi, t?m bunlar insan zihninin t?m yap?y? daha iyi anlamaya ve anlamaya yard?mc? olan inan?lmaz i?ler yapmas?na izin verdi. ?evremizdeki mesele. Ayn? sorular, bir ki?inin bir atomun elektronegatifli?i, da??n?k ?ekicili?i, de?erlik olas?l?klar?, radyoaktif bozunma s?resini belirleme ve ?ok daha fazlas? kavramlar?n? ke?fetmesini m?mk?n k?ld?.

Belirsizlik ilkesinin (38.3) ba?ka bir uygulamas?n? d???n?n, ancak l?tfen bu hesaplamay? ?ok harfi harfine almay?n; genel fikir do?rudur, ancak analiz ?ok d?zg?n yap?lmam??t?r. Bu d???nce, atomlar?n boyutlar?n?n belirlenmesiyle ilgilidir; sonu?ta, klasik g?r??lere g?re, elektronlar?n ???k yaymas? ve bir spiral i?inde d?nerek ?ekirde?in y?zeyine d??mesi gerekir. Ancak kuantum mekani?ine g?re bu imkans?zd?r, ??nk? aksi takdirde elektronun nerede oldu?unu ve ne kadar h?zl? d?nd???n? bilirdik.

Diyelim ki bir hidrojen atomu var ve bir elektronun konumunu ?l??yoruz; tam olarak nereye varaca??n? ?ng?rememeliyiz, aksi takdirde momentum yay?l?m? sonsuz hale gelir. Bir elektrona her bakt???m?zda, bir yerdedir; ?e?itli yerlerde bulunma olas?l??? vard?r, dolay?s?yla onu herhangi bir yerde bulma olas?l??? vard?r. Ancak, bu yerlerin hepsinin ?ekirde?in yak?n?nda olmas? gerekmez; mertebesinde mesafelerde bir yay?lma oldu?unu, yani ?ekirdekten elektrona olan mesafenin yakla??k olarak ortalama olarak 'ye e?it oldu?unu varsay?yoruz. Atomun toplam enerjisinin minimum olmas?n? gerektiren tan?mlar?z.

Darbelerdeki yay?lma, belirsizlik ili?kisine g?re yakla??k olarak ; bu nedenle, bir elektronun momentumunu bir ?ekilde ?l?meye ?al???rken (?rne?in, ?zerine fotonlar sa?arak ve hareketli bir sa??c?dan Doppler etkisini g?zlemleyerek), her zaman s?f?r almayaca??z (elektron hareketsiz durmaz), ancak biz mertebesinde impulslar alacakt?r. Elektronlar?n kinetik enerjisi yakla??k olarak e?ittir. (?u anda yapt???m?z ?ey bir anlamda boyutsal bir analiz: Kinetik enerjinin nas?l Planck sabitine, atomun k?tlesine ve boyutuna ba?l? olabilece?ini hesapl?yoruz. Cevap, ; vb. gibi say?sal fakt?rlere kadar elde edilir. Hatta tam olarak tan?mlayamam???z bile.) Ayr?ca, potansiyel enerji b?l?m eksi merkeze olan uzakl??a e?ittir, (hat?rlad???m?z gibi, elektron y?k?n?n karesinin b?l? ). ?imdi bak?n: azald???nda, potansiyel enerji de azal?r, ancak ne kadar k???kse, belirsizlik ilkesinin gerektirdi?i momentum o kadar b?y?k ve kinetik enerji o kadar b?y?k olur. toplam enerji

(38.10)

Neye e?it oldu?unu bilmiyoruz, ama biliyoruz ki atom varl???n? sa?lamak i?in toplam enerjisinin m?mk?n oldu?u kadar k???k olmas? i?in uzla?maya zorlan?r. Minimumu bulmak i?in 'ye g?re t?revini al?r?z, t?revin s?f?ra e?it olmas?n? gerektirir ve 'yi buluruz. t?rev

(38.11)

Denklem de?eri verir

(38.12)

Bu uzakl??a Bohr yar??ap? denir ve atomun boyutlar?n?n bir angstrom d?zeyinde oldu?unu g?r?r?z. Do?ru numaray? ald?m. Bu ?ok iyi, hatta ?a??rt?c? derecede iyi, ??nk? ?imdiye kadar bir atomun boyutu hakk?nda herhangi bir teorik d???ncemiz olmad?. Klasik bak?? a??s?ndan, atomlar basit?e imkans?zd?r: elektronlar ?ekirde?in ?zerine d??melidir. (38.10) form?l?n? (38.12) yerine koyarsak, enerjiyi buluruz. O e?it olur

(38.(3)

Negatif enerji ne anlama geliyor? Ve bir elektron bir atomdayken, serbest oldu?u zamandan daha az enerjiye sahip oldu?u ger?e?i. Ba?ka bir deyi?le, atomda ba?l?d?r. Ve onu atomdan ??karmak i?in enerji gerekir; bir hidrojen atomunu iyonize etmek i?in enerji gereklidir. Elbette, hesaplamam?z ?ok ?zensiz oldu?u i?in iki veya ?? kat daha fazla veya bir kat daha az enerji gerekli olabilir. Ancak, sonucun kesinlikle do?ru olmas? i?in hile yapt?k ve t?m sabitleri se?tik! Bu niceli?e enerjinin Rydberg'i denir; hidrojenin iyonla?ma enerjisidir.

Neden zeminden d??medi?imiz ancak ?imdi anla??l?yor. Y?r?rken, ayakkab?lar?m?z?n t?m atom k?tlesi yerden, t?m atom k?tlesinden itilir. Atomlar ezilir, elektronlar daha k???k bir hacme s?k??maya zorlan?r ve belirsizlik ilkesine g?re, momentumlar? ortalama olarak artar ve momentumdaki art??, enerjide bir art?? anlam?na gelir. Atomlar?n s?k??t?rmaya kar?? direnci klasik de?il, kuantum mekaniksel bir etkidir. Klasik kavramlara g?re, elektronlar protonlara yakla?t???nda enerjinin azalmas? beklenirdi; Klasik fizikte pozitif ve negatif y?klerin en avantajl? dizilimi, birbirlerinin ?zerine oturduklar? zamand?r. Bu, klasik fizik taraf?ndan ?ok iyi biliniyordu ve bir gizemdi: atomlar vard?! Tabii ki, bilim adamlar? o zaman bile ??kmazdan ??kmak i?in farkl? yollar buldular, ancak do?ru (umar?m!) Yol sadece bizim taraf?m?zdan biliniyordu!

Bu arada, ?ekirde?in etraf?nda ?ok fazla elektron oldu?unda, birbirlerinden de uzak durmaya ?al???rlar. Bunun nedeni sizin i?in hala anla??lmaz, ancak bir elektronun bir yerde yer almas? durumunda, bir ba?kas?n?n bu yeri almayaca?? bir ger?ektir. Daha do?rusu, iki d?nme y?n?n?n varl??? nedeniyle, bu elektronlar ?st ?ste oturabilir ve d?nebilir: biri bir y?nde, di?eri di?erinde. Ancak bu yere ???nc? bir ki?i yerle?tirilemez. Onlar? yeni yerlere koyman?z gerekiyor ve bu, maddenin elastikiyetinin ger?ek nedenidir. T?m elektronlar? tek bir yere koymak m?mk?n olsayd?, madde normalden daha yo?un olurdu. Ve tam da elektronlar ?st ?ste oturamad??? i?in masalar ve di?er kat? nesneler var.

Bu nedenle, maddenin ?zelliklerini anlamak i?in kuantum mekani?ini kullanmak do?ald?r; klasik bunun i?in kesinlikle yeterli de?il.

Bir atom (Yunanca atomos - b?l?nemez), bir kimyasal elementin t?m kimyasal ?zelliklerini koruyan en k???k par?ac???d?r. Bir atom, ?ok daha b?y?k bir negatif y?kl? elektron bulutuyla ?evrili, pozitif y?kl? protonlardan ve elektriksel olarak n?tr n?tronlardan olu?an yo?un bir ?ekirdekten olu?ur. Proton say?s? elektron say?s?yla e?le?ti?inde, atom elektriksel olarak n?trd?r, aksi takdirde belirli bir y?ke sahip bir iyondur. Atomlar, proton ve n?tron say?s?na g?re s?n?fland?r?l?r: proton say?s? kimyasal elementi belirler ve n?tron say?s? elementin n?klidini belirler.

Birbirleriyle ba?lar olu?turan atomlar, molek?ller ve b?y?k kat?lar halinde birle?tirilir.

?nsanl?k, eski zamanlardan beri maddenin en k???k par?ac?klar?n?n varl???n? biliyordu, ancak atomlar?n varl???n?n teyidi ancak 19. y?zy?l?n sonunda al?nd?. Ancak hemen hemen, atomlar?n s?rayla ?zelliklerini belirleyen karma??k bir yap?ya sahip oldu?u anla??ld?.

Maddenin b?l?nemez en k???k par?ac??? olarak atom kavram? ilk olarak eski Yunan filozoflar? taraf?ndan ?nerildi. 17. ve 18. y?zy?llarda kimyagerler, kimyasallar?n k???k say?larla ifade edilen belirli oranlarda reaksiyona girdi?ini tespit ettiler. Ayr?ca kimyasal elementler olarak adland?rd?klar? baz? basit maddeleri de tan?mlad?lar. Bu ke?ifler, b?l?nmez par?ac?klar fikrinin yeniden canlanmas?na yol a?t?. Termodinamik ve istatistiksel fizi?in geli?imi, cisimlerin termal ?zelliklerinin bu t?r par?ac?klar?n hareketi ile a??klanabilece?ini g?sterdi. Sonunda, atomlar?n boyutlar? deneysel olarak belirlendi.

19. y?zy?l?n sonlar?nda ve 20. y?zy?l?n ba?lar?nda fizik?iler, atom alt? par?ac?klar?n ilkini, elektronu ve bir s?re sonra atom ?ekirde?ini ke?fettiler ve b?ylece atomun b?l?nemez olmad???n? g?sterdiler. Kuantum mekani?inin geli?imi, sadece atomlar?n yap?s?n? de?il, ayn? zamanda ?zelliklerini de a??klamay? m?mk?n k?ld?: optik spektrumlar, reaksiyonlara girme ve molek?ller olu?turma yetene?i, yani.

Atomun yap?s?n?n genel ?zellikleri

Atomun yap?s? hakk?ndaki modern fikirler kuantum mekani?ine dayanmaktad?r.

Pop?ler d?zeyde, atomun yap?s?, Bohr modeline dayanan, ancak ayn? zamanda kuantum mekani?i hakk?nda ek bilgileri de hesaba katan dalga modeli a??s?ndan tan?mlanabilir.

Bu model i?in:

Atomlar temel par?ac?klardan (protonlar, elektronlar ve n?tronlar) olu?ur. Bir atomun k?tlesi ?o?unlukla ?ekirdekte yo?unla?m??t?r, bu nedenle hacmin ?o?u nispeten bo?tur. ?ekirdek elektronlarla ?evrilidir. Elektron say?s? ?ekirdekteki proton say?s?na e?ittir, proton say?s? periyodik sistemdeki elementin s?ra say?s?n? belirler. N?tr bir atomda elektronlar?n toplam negatif y?k?, protonlar?n pozitif y?k?ne e?ittir. Ayn? elementin farkl? say?da n?tron i?eren atomlar?na izotop denir.
Bir atomun merkezinde proton ve n?tronlardan olu?an k???k, pozitif y?kl? bir ?ekirdek bulunur.
Bir atomun ?ekirde?i, atomun kendisinden yakla??k 10.000 kat daha k???kt?r. B?ylece, bir atom Borispol havaalan?n?n boyutuna b?y?t?l?rse, ?ekirde?in boyutu bir masa tenisi topunun boyutundan daha k???k olacakt?r.
?ekirdek, hacminin ?o?unu kaplayan bir elektron bulutu ile ?evrilidir. Bir elektron bulutunda, her biri i?in birka? olas? y?r?nge bulunan kabuklar ay?rt edilebilir. Doldurulmu? orbitaller, her kimyasal elementin elektronik konfig?rasyon ?zelli?ini olu?turur.
Her y?r?nge, ?? kuantum say?s? ile karakterize edilen iki elektron i?erebilir: temel, y?r?nge ve manyetik.
Bir y?r?ngedeki her elektron, d?rd?nc? kuantum say?s? i?in benzersiz bir de?ere sahiptir: spin.
Y?r?ngeler, tam olarak bir elektronun bulunabilece?i belirli bir olas?l?k da??l?m? ile tan?mlan?r. Y?r?nge ?rnekleri ve tan?mlar? sa?daki ?ekilde g?sterilmi?tir. Bir y?r?ngenin "s?n?r", bir elektronun onun d???nda olma olas?l???n?n %90'dan az oldu?u mesafedir.
Her kabuk, kesin olarak tan?mlanm?? say?da elektrondan fazlas?n? i?eremez. ?rne?in, ?ekirde?e en yak?n kabuk, en fazla iki elektrona sahip olabilir, sonraki - 8, ?ekirdekten ???nc?s? - 18 vb.
Elektronlar bir atoma kat?ld???nda d???k enerjili bir y?r?ngeye d??erler. Atomlar aras? ba?lar?n olu?umuna yaln?zca d?? kabuk elektronlar? kat?labilir. Atomlar elektron ba???layabilir ve elektron kazanabilir, pozitif veya negatif y?kl? iyonlar haline gelebilir. Bir elementin kimyasal ?zellikleri, ?ekirde?in elektron verme veya alma kolayl??? ile belirlenir. Hem elektron say?s?na hem de d?? kabu?un dolum derecesine ba?l?d?r.
atom boyutu

Bir atomun boyutu, ?l??lmesi zor bir miktard?r, ??nk? merkezi ?ekirdek bulan?k bir elektron bulutu ile ?evrilidir. Kat? kristaller olu?turan atomlar i?in, kristal kafesin biti?ik b?lgeleri aras?ndaki mesafe, boyutlar?n?n yakla??k bir de?eri olarak i?lev g?rebilir. Atomlar i?in kristaller olu?maz, teorik hesaplamalar dahil di?er de?erlendirme teknikleri kullan?l?r. ?rne?in, bir hidrojen atomunun boyutu 1.2 x 10-10 m olarak tahmin edilir.Bu de?er bir protonun (bir hidrojen atomunun ?ekirde?i olan) boyutu ile kar??la?t?r?labilir: 0.87 x 10-15 m ve emin olun bir hidrojen atomunun ?ekirde?i, atomun kendisinden 100 000 kat daha k???kt?r. Di?er elementlerin atomlar? yakla??k olarak ayn? oran? korur. Bunun nedeni, pozitif y?kl? b?y?k ?ekirde?e sahip elementlerin elektronlar? daha g??l? ?ekmesidir.

Bir atomun boyutunun bir ba?ka ?zelli?i de van der Waals yar??ap?d?r - ba?ka bir atomun belirli bir atoma yakla?abilece?i mesafe. Molek?llerdeki atomlar aras? mesafeler, kimyasal ba?lar?n uzunlu?u veya kovalent yar??ap ile karakterize edilir.

?ekirdek

Bir atomun ana k?tlesi, n?kleonlardan olu?an ?ekirdekte yo?unla?m??t?r: n?kleer etkile?im kuvvetleriyle birbirine ba?lanan protonlar ve n?tronlar.

Bir atomun ?ekirde?indeki proton say?s?, atom numaras?n? ve atomun ait oldu?u elementi belirler. ?rne?in, karbon atomlar? 6 proton i?erir. Belirli bir atom numaras?na sahip t?m atomlar ayn? fiziksel ?zelliklere sahiptir ve ayn? kimyasal ?zellikleri sergiler. Elementler periyodik tabloda artan atom numaras?na g?re s?ralanm??t?r.

Bir elementin atomundaki toplam proton ve n?tron say?s?, atom k?tlesini belirler, ??nk? bir proton ve bir n?tron yakla??k 1 amu k?tleye sahiptir.?ekirdekteki n?tronlar, bir atomun hangi elemente ait oldu?unu etkilemez, ancak bir kimyasal elementin sahip olabilece?i element proton say?lar? ayn?, n?tron say?lar? farkl? atomlard?r. Bu t?r atomlar ayn? atom numaras?na ancak farkl? atom k?tlesine sahiptir ve elementin izotoplar? olarak adland?r?l?r. Bir izotopun ad? yaz?l?rken atom k?tlesi ondan sonra yaz?l?r. ?rne?in, karbon-14 izotopu, toplam 14 atom k?tlesi i?in 6 proton ve 8 n?tron i?erir. Bir ba?ka pop?ler g?sterim y?ntemi, atom k?tlesini element simgesinin ?n?ne koymakt?r. ?rne?in, karbon-14, 14C olarak adland?r?l?r.

Periyodik tabloda verilen bir elementin atom k?tlesi, do?al olarak olu?an izotoplar?n k?tlelerinin ortalamas?d?r. Ortalama alma, izotopun do?adaki bollu?una g?re yap?l?r.

Atom numaras?ndaki bir art??la, ?ekirde?in pozitif y?k? ve sonu? olarak protonlar aras?ndaki Coulomb itmesi artar. Protonlar? bir arada tutmak i?in giderek daha fazla n?trona ihtiya? duyulmaktad?r. Bununla birlikte, ?ok say?da n?tron karars?zd?r ve bu durum, ?ekirde?in olas? y?k?ne ve do?ada bulunan kimyasal elementlerin say?s?na bir s?n?rlama getirir. Atom numaras? y?ksek kimyasal elementlerin ?m?rleri ?ok k?sad?r, ancak hafif elementlerin ?ekirdeklerini iyonlarla bombard?man ederek olu?turulabilir ve yaln?zca h?zland?r?c?larla yap?lan deneylerde g?zlemlenebilir. ?ubat 2008 itibariyle, ununoktiyum sentezlenen en a??r kimyasal elementtir.

Kimyasal elementlerin bir?ok izotopu karars?zd?r ve zamanla bozulur. Bu fenomen, radyoelement testi taraf?ndan nesnelerin ya??n? belirlemek i?in kullan?l?r ve arkeoloji ve paleontoloji i?in b?y?k ?nem ta??r.

Bohr modeli

Bohr modeli, hidrojen atomunun optik spektrumunu do?ru bir ?ekilde tan?mlayabilen ilk fiziksel modeldir. Kuantum mekani?inin kesin y?ntemlerinin geli?tirilmesinden sonra, Bohr modeli yaln?zca tarihsel ?neme sahiptir, ancak basitli?i nedeniyle, atomun yap?s?n?n niteliksel olarak anla??lmas? i?in hala yayg?n olarak ??retilmekte ve kullan?lmaktad?r.

Bohr'un modeli, atomu, g?ne? sisteminin yap?s?n? and?ran, farkl? seviyelerde y?r?ngelerde negatif y?kl? elektronlara sahip, pozitif y?kl? k???k bir ?ekirdek olarak tan?mlayan Rutherford'un gezegen modeline dayanmaktad?r. Rutherford, metal folyo ile alfa par?ac?klar?n?n sa??lmas? ?zerine yapt??? deneylerin sonu?lar?n? a??klamak i?in bir gezegen modeli ?nerdi. Gezegen modeline g?re, bir atom, etraf?nda elektronlar?n d?nd??? a??r bir ?ekirdekten olu?ur. Ancak ?ekirde?in etraf?nda d?nen elektronlar?n spiral ?eklinde ?zerine d??memesi o d?nemin fizik?ileri i?in anla??lmaz bir ?eydi. Ger?ekten de, klasik elektromanyetizma teorisine g?re, ?ekirde?in etraf?nda d?nen bir elektron, kademeli bir enerji kayb?na yol a?acak ve ?ekirde?e d??ecek olan elektromanyetik dalgalar (???k) yaymal?d?r. Peki bir atom nas?l var olabilir? Ayr?ca, atomlar?n elektromanyetik spektrumunun incelenmesi, bir atomdaki elektronlar?n yaln?zca belirli bir frekansta ???k yayabildi?ini g?stermi?tir.

Bu zorluklar, 1913'te Niels Bohr taraf?ndan ?nerilen ve a?a??dakileri ?ne s?ren modelde a??lm??t?r:

Elektronlar yaln?zca ayr?k nicelenmi? enerjilere sahip y?r?ngelerde olabilir. Yani, t?m y?r?ngeler m?mk?n de?il, sadece belirli olanlar m?mk?n. Kabul edilebilir y?r?ngelerin enerjilerinin kesin de?erleri atoma ba?l?d?r.
Elektronlar izin verilen bir y?r?ngeden di?erine ge?erken klasik mekani?in yasalar? uygulanmaz.
Bir elektron bir y?r?ngeden di?erine hareket etti?inde, enerjideki fark, frekans? iki y?r?nge aras?ndaki enerji fark?yla do?rudan ili?kili olan tek bir kuantum ???k (foton) taraf?ndan yay?l?r (veya emilir).

burada n fotonun frekans?d?r, E enerji fark?d?r ve h, Planck sabiti olarak da bilinen bir orant? sabitidir.
Ne yaz?labilece?ini belirleyin

burada o fotonun a??sal frekans?d?r.
?zin verilen y?r?ngeler, denklem taraf?ndan a??klanan y?r?nge a??sal momentumunun L nicelenmi? de?erlerine ba?l?d?r.

burada n = 1,2,3,...
ve a??sal momentumun kuantum say?s? olarak adland?r?l?r.
Bu varsay?mlar, o zamanki g?zlemlerin sonu?lar?n?, ?rne?in spektrumun neden ayr?k ?izgilerden olu?tu?unu a??klamay? m?mk?n k?ld?. Varsay?m (4), n'nin en k???k de?erinin 1 oldu?unu belirtir. Buna g?re, izin verilen en k???k atom yar??ap? 0,526 ?'dir (0.0529 nm = 5,28 10-11 m). Bu de?er Bohr yar??ap? olarak bilinir.

Bohr'un modeline bazen Yar?klasik denir, ??nk? kuantum mekani?inden baz? fikirler i?ermesine ra?men, hidrojen atomunun tam bir kuantum mekanik tan?m? de?ildir. Ancak Bohr'un modeli b?yle bir tan?mlamaya do?ru ?nemli bir ad?md?.

Hidrojen atomunun kat? bir kuantum mekaniksel tan?m?yla, enerji seviyeleri dura?an Schr?dinger denkleminin ??z?m?nden bulunur. Bu seviyeler, yukar?daki ?? kuantum say?s? ile karakterize edilir, a??sal momentumu nicelemek i?in form?l farkl?d?r, a??sal momentumun kuantum say?s? k?resel s-orbitaller i?in s?f?r, prolate damb?l ?eklindeki p-orbitaller i?in birdir, vb. (yukar?daki resme bak?n).

Atomun enerjisi ve kuantizasyonu

Bir atomun sahip olabilece?i enerji de?erleri kuantum mekani?i h?k?mlerine g?re hesaplan?p yorumlan?r. Bu, elektronlar?n ?ekirdek ile elektrostatik etkile?imi ve kendi aralar?nda elektronlar, elektronlar?n d?n??leri, ?zde? par?ac?klar?n ilkesi gibi fakt?rleri hesaba katar. Kuantum mekani?inde, bir atomun bulundu?u durum, Schr?dinger denkleminin ??z?m?nden bulunabilen bir dalga fonksiyonu ile tan?mlan?r. Her biri belirli bir enerji de?erine sahip belirli bir dizi durum vard?r. En d???k enerjiye sahip duruma temel durum denir. Di?er durumlara heyecanl? denir. Bir atom sonlu bir s?re i?in uyar?lm?? haldedir, er ya da ge? bir kuantum elektromanyetik alan (foton) yayar ve temel duruma ge?er. Bir atom uzun s?re temel halde kalabilir. Heyecanlanmak i?in kendisine sadece d?? ortamdan gelebilecek d?? enerjiye ihtiyac? vard?r. Bir atom, yaln?zca durumlar?n?n enerjilerindeki farka kar??l?k gelen belirli frekanslarda ???k yayar veya so?urur.

Bir atomun olas? durumlar?, spin, kuantum y?r?nge momentumu say?s?, toplam momentumun kuantum say?s? gibi kuantum say?lar?yla endekslenir. Elektronik terim makalesinde s?n?fland?rmalar? hakk?nda daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Karma??k atomlar?n elektronik kabuklar?

Karma??k atomlar?n d?zinelerce ve ?ok a??r elementler i?in y?zlerce elektronu bile vard?r. ?zde? par?ac?klar ilkesine g?re, atomlar?n elektronik halleri t?m elektronlar taraf?ndan olu?turulur ve her birinin nerede bulundu?unu belirlemek imkans?zd?r. Bununla birlikte, s?zde tek elektronlu yakla??mda, bireysel elektronlar?n belirli enerji durumlar?ndan s?z edilebilir.

Bu fikirlere g?re, atomun elektronlar?yla dolu belirli bir y?r?nge k?mesi vard?r. Bu y?r?ngeler belirli bir elektronik konfig?rasyon olu?turur. Her y?r?nge ikiden fazla elektron i?eremez (Pauli d??lama ilkesi). Y?r?ngeler, her biri yaln?zca belirli say?da sabit y?r?ngeye (1, 4, 10, vb.) sahip olabilen kabuklar halinde grupland?r?lm??t?r. Y?r?ngeler i? ve d?? olarak ikiye ayr?l?r. Bir atomun temel durumunda, i? kabuklar tamamen elektronlarla doludur.

?? y?r?ngelerde elektronlar ?ekirde?e ?ok yak?nd?r ve ona g??l? bir ?ekilde ba?l?d?r. Bir elektronu i? y?r?ngeden ??karmak i?in, ona birka? bin elektron volta kadar ?ok fazla enerji sa?laman?z gerekir. ?? kabuktaki bir elektron b?yle bir enerjiyi ancak bir X-???n? kuantumunu emerek elde edebilir. Atomlar?n i? kabuklar?n?n enerjileri her kimyasal element i?in ayr?d?r ve bu nedenle bir atom X-???n? absorpsiyon spektrumu ile tan?mlanabilir. Bu durum r?ntgen analizinde kullan?l?r.

D?? kabukta elektronlar ?ekirdekten uzaktad?r. Kimyasal ba?lar?n olu?umunda rol oynayan bu elektronlard?r, bu nedenle d?? kabu?a de?erlik denir ve d?? kabuk elektronlar?na de?erlik elektronlar? denir.

Atomdaki kuantum ge?i?leri

Atomlar?n farkl? durumlar? aras?ndaki ge?i?ler, daha s?k olarak bir elektromanyetik alan taraf?ndan harici bir pert?rbasyonun neden oldu?u m?mk?nd?r. Atomik durumlar?n kuantizasyonu nedeniyle, bir ???k kuantumunun enerjisi iyonla?ma enerjisini ge?miyorsa, atomlar?n optik spektrumlar? ayr? ?izgilerden olu?ur. Daha y?ksek frekanslarda, atomlar?n optik spektrumlar? s?rekli hale gelir. Bir atomun ???kla uyar?lma olas?l???, frekanstaki daha fazla art??la azal?r, ancak X-???n? aral???nda her kimyasal elementin karakteristi?i olan belirli frekanslarda keskin bir ?ekilde artar.

Uyar?lm?? atomlar, absorpsiyonun ger?ekle?ti?i ayn? frekanslarda ???k kuantumlar? yayar.

Atomlar?n farkl? durumlar? aras?ndaki ge?i?ler, h?zl? y?kl? par?ac?klarla etkile?imlerden de kaynaklanabilir.

Atomun kimyasal ve fiziksel ?zellikleri

Bir atomun kimyasal ?zellikleri esas olarak de?erlik elektronlar? - d?? kabuktaki elektronlar taraf?ndan belirlenir. D?? kabuktaki elektron say?s?, atomun de?erlili?ini belirler.

Periyodik element tablosunun son s?tunundaki atomlar tamamen dolu bir d?? kabu?a sahiptir ve bir elektronun bir sonraki kabu?a ge?i?i i?in atoma ?ok b?y?k bir enerji sa?lanmas? gerekir. Bu nedenle, bu atomlar inerttir, kimyasal reaksiyonlara girmeye meyilli de?ildir. Soy gazlar sadece ?ok d???k s?cakl?klarda incelir ve kristalle?ir.

Periyodik element tablosunun ilk s?tunundaki atomlar?n d?? kabu?unda bir elektron bulunur ve kimyasal olarak aktiftir. De?erlikleri 1'dir. Kristalize haldeki bu atomlar i?in karakteristik bir kimyasal ba? t?r? metalik bir ba?d?r.

Periyodik tablonun ikinci s?tununun temel durumdaki atomlar?n?n d?? kabu?unda 2 s-elektronu vard?r. D?? kabuklar? doludur, bu y?zden hareketsiz olmalar? gerekir. Ancak s2 elektron kabu?u konfig?rasyonlu temel durumdan s1p1 konfig?rasyonlu duruma ge?i? ?ok az enerji gerektirir, bu nedenle bu atomlar?n de?eri 2'dir, ancak daha az aktivite g?sterirler.

Periyodik element tablosunun ???nc? s?tununun atomlar?, temel durumda elektronik konfig?rasyon s2p1'e sahiptir. Farkl? de?erler g?sterebilirler: 1, 3, 5. Son olas?l?k, atomun elektron kabu?unun 8 elektrona kadar tamamlan?p kapanmas?yla ortaya ??kar.

Periyodik element tablosunun d?rd?nc? s?tunundaki atomlar?n de?eri 4't?r (?rne?in, karbon dioksit CO2), ancak 2'lik bir de?er de m?mk?nd?r (?rne?in, karbon monoksit CO). Bu s?tundan ?nce karbon - ?ok ?e?itli kimyasal bile?ikler olu?turan bir element. ?zel bir kimya dal?, karbon bile?iklerine - organik kimyaya ayr?lm??t?r. Bu s?tunun di?er elemanlar? - normal ko?ullar alt?nda silikon, germanyum, kat? hal yar? iletkenleridir.

Be?inci s?tunun elemanlar?n?n de?eri 3 veya 5'tir.

Periyodik tablonun alt?nc? s?tununun temel durumdaki elemanlar? s2p4 konfig?rasyonuna ve ortak spini 1'e sahiptir. Bu nedenle iki de?erlidirler. Ayr?ca, de?erlik 4 veya 6 olan spin 2 ile uyar?lm?? bir duruma s2p3s" ge?i? yapan bir atom olas?l??? da vard?r.

Periyodik tablonun yedinci s?tununun elemanlar?, d?? kabu?u doldurmak i?in bir elektrondan yoksundur. ?o?unlukla tek de?erlidirler. Ancak 3,5,7 valans g?steren uyar?lm?? halde kimyasal bile?iklere girebilirler.

Ge?i? elemanlar?, d-kabu?u tamamen doldurulmadan ?nce d?? s-kabu?unun doldurulmas? ile karakterize edilir. Bu nedenle, ?o?unlukla 1 veya 2 de?erliklerine sahiptirler, ancak baz? durumlarda d-elektronlar?ndan biri kimyasal ba?lar?n olu?umunda yer al?r ve de?erlik ??e e?it olur.

Kimyasal bile?ikler olu?tu?unda, atomik orbitaller de?i?tirilir, deforme olur ve molek?ler orbitaller haline gelir. Bu durumda, y?r?ngelerin hibridizasyon s?reci ger?ekle?ir - bazlar?n belirli bir toplam? olarak yeni y?r?ngelerin olu?umu.

Atom kavram?n?n tarihi

Atomistik makalesinde daha fazlas?n? okuyun
Atom kavram?, kelimenin kendisi gibi, eski Yunan k?kenlidir, ancak atomlar?n varl???na ili?kin hipotezin ger?e?i ancak 20. y?zy?lda do?rulanm??t?r. T?m y?zy?llar boyunca bu kavram?n arkas?ndaki ana fikir, d?nyan?n, yap? olarak ?ok basit olan ve zaman?n ba?lang?c?ndan beri var olan ?ok say?da b?l?nemez ??eden olu?an bir dizi oldu?u fikriydi.

Atomcu doktrinin ilk vaizleri

Filozof Leucippus, M? 5. y?zy?lda atomistik ??retileri vaaz eden ilk ki?iydi. Ard?ndan sopay? ??rencisi Demokritos ald?. ?al??malar?n?n yaln?zca ayr? par?alar? hayatta kald?; bu, az say?da olduk?a soyut fiziksel hipotezden yola ??kt?klar?n? a??k?a ortaya koyuyor:

"Tatl?l?k ve ac?l?k, s?cak ve so?uk, tan?m?n anlam?d?r, asl?nda [sadece] atomlar ve bo?luktur."

Demokritos'a g?re, t?m do?a, tamamen bo? bir uzayda hareket eden veya hareket eden en k???k madde par?ac?klar? olan atomlardan olu?ur. T?m atomlar?n basit bir formu vard?r ve ayn? t?rden atomlar ayn?d?r; Do?an?n ?e?itlili?i, atomlar?n bi?imlerinin ?e?itlili?ini ve atomlar?n birbirleriyle kenetlenme bi?imlerinin ?e?itlili?ini yans?t?r. Hem Demokritos hem de Leucippus, hareket etmeye ba?layan atomlar?n do?a yasalar?na g?re hareket etmeye devam etti?ine inan?yorlard?.

Eski Yunanl?lar i?in en zor olan?, atomizmin temel kavramlar?n?n fiziksel ger?ekli?i sorusuydu. Maddesi olmad??? halde herhangi bir fiziksel ?zelli?i olamazsa, bo?lu?un ger?ekli?inden hangi anlamda s?z edilebilir? Leucippus ve Democritus'un fikirleri, atomlar?n neden yap?lmad???n? ve atomlar?n neden b?l?nemez oldu?unu a??klamad?klar?ndan, fiziksel d?zlemde madde teorisi i?in tatmin edici bir temel olu?turamazlard?.

Demokritos'tan bir nesil sonra, Plato bu soruna kendi ??z?m?n? ?nerdi: “en k???k par?ac?klar madde alemine de?il, geometri alemine aittir; d?z ??genlerle s?n?rlanm?? ?e?itli bedensel geometrik ?ekillerdir.

Hint felsefesinde atom kavram?

Bin y?l sonra, eski Yunanl?lar?n soyut ak?l y?r?tmeleri Hindistan'a girdi ve baz? Hint felsefesi okullar? taraf?ndan benimsendi. Ancak Bat? felsefesi atomcu teorinin maddi d?nya teorisi i?in somut ve nesnel bir temel olmas? gerekti?ine inan?yorsa, Hint felsefesi maddi d?nyay? her zaman bir yan?lsama olarak alg?lam??t?r. Atomizm Hindistan'da ortaya ??kt???nda, d?nyadaki ger?ekli?in bir maddeye de?il bir s?rece sahip oldu?unu ve d?nyada madde p?ht?lar? olarak de?il, bir s?recin halkalar? olarak var oldu?umuzu s?yleyen bir teori ?eklini ald?.

Yani, hem Platon hem de Hintli filozoflar ??yle bir ?ey d???nd?ler: e?er do?a k???k ama boyut olarak sonlu paylardan olu?uyorsa, o zaman neden en az?ndan hayal g?c?nde daha k???k par?ac?klara b?l?nemiyorlar ki bu da ?zne haline geldi. daha fazla dikkate almak?

Roma biliminde atom teorisi

Romal? ?air Lucretius (M? 96 - 55), saf bilime ilgi g?steren birka? Romal?dan biriydi. On the Nature of Things (De rerum natura) adl? ?iirinde atom teorisi lehine tan?kl?k eden ger?ekleri ayr?nt?l? olarak in?a etti. ?rne?in, b?y?k bir kuvvetle esen bir r?zgar, kimse g?remese de, muhtemelen onlar? g?rmek i?in s?zd?ran par?ac?klardan olu?ur. G?r?lmeden yay?lan koku, ses ve ?s? ile nesneleri uzaktan hissedebiliriz.

Lucretius, ?eylerin ?zelliklerini bile?enlerinin ?zellikleriyle, yani. atomlar: s?v? atomlar? k???k ve yuvarlakt?r, bu nedenle s?v? ?ok kolay akar ve g?zenekli maddelerden s?z?l?rken kat? atomlar?n onlar? bir arada tutan kancalar? vard?r. Ayn? ?ekilde, ?e?itli tat duyumlar? ve farkl? y?kseklikteki sesler, uygun ?ekillerde atomlardan olu?ur - basit ve uyumludan k?vr?ml? ve d?zensize.

Ancak Lucretius'un ??retileri kilise taraf?ndan k?nand?, ??nk? onlara olduk?a materyalist bir yorum yapt?: ?rne?in, atom mekanizmas?n? bir kez ba?latan Tanr?'n?n art?k onun ?al??mas?na m?dahale etmedi?i veya ruhun ?l?mle ?ld??? fikri. g?vde.

Atomun yap?s? hakk?nda ilk teoriler

Halihaz?rda modern ana hatlar? olan atomun yap?s?yla ilgili ilk teorilerden biri Galileo (1564-1642) taraf?ndan tan?mlanm??t?r. Onun teorisine g?re madde, dura?an olmayan, ?s?n?n etkisi alt?nda her y?ne hareket eden par?ac?klardan olu?ur; ?s? par?ac?klar?n hareketinden ba?ka bir ?ey de?ildir. Par?ac?klar?n yap?s? karma??kt?r ve maddi kabu?unun herhangi bir par?as?n? mahrum b?rak?rsan?z, ???k i?eriden f??k?r?r. Galileo, atomun yap?s?n? fantastik bi?imde de olsa sunan ilk ki?iydi.

Bilimsel Temeller

19. y?zy?lda John Dalton, atomlar?n varl???na dair kan?tlar elde etti, ancak atomlar?n b?l?nemez olduklar?n? varsayd?. Ernest Rutherford deneysel olarak bir atomun negatif y?kl? par?ac?klar - elektronlarla ?evrili bir ?ekirdekten olu?tu?unu g?sterdi.