Atomik Yapı

Genel bakış

Tüm madde elementlerin en küçük birimleri olan atomlardan oluşur. Her atom üç atomaltı parçacıktan oluşur: proton, nötron ve elektron. Bu üç parçacık birlikte bir atomun kütlesini ve yükünü oluştururlar.

Atom Teorisinin Tarihi

Dünya üzerindeki her şeyin küçük parçacıklardan oluştuğunu öneren ilk kişi M.Ö. 450 yılında Yunan filozof Democritus’tu. O, modern “atom“ teriminin türetildiği Yunanca “bölünmez” anlamına gelen atomos terimini kullandı. Ancak o dönemde fikri ciddiye alınmadı ve bu, atom kavramının yeniden canlanmadan yüzyıllar önceydi. 19. yüzyılda, John Dalton bugün hala büyük ölçüde doğru olan atom teorisini önerdi. Atomların etrafımızdaki dünyayı nasıl oluşturduklarını açıklamak için beş postüla öne sürdü: (1) tüm madde, sonsuz küçük parçacıklardan veya atomlardan oluşur; (2) belirli bir elementin tüm atomları birbiriyle aynıdır ve (3) diğer tüm elementlerin atomlarından farklıdır; (4) iki veya daha fazla element bir bileşik oluşturmak için sabit bir oranda birleştirebilir; ve (5) atomlar kimyasal bir reaksiyonda oluşturulamaz veya yok edilemez, ancak yeni maddeler oluşturacak şekilde yeniden düzenlenebilirler.

Atom’u Oluşturan Atom altı Parçacıkları Keşfetmek

Dalton maddeyi oluşturan parçacıklar konusunda kısmen haklıydı. Atomlar sıradan kimyasal veya fiziksel süreçlerle daha fazla bölünemese de üç küçük atom altı parçacıktan oluşurlar. Atom altı yapıyla ilgili ilk ipucu, J. J. Thomson’un elektronu keşfettiği 19. yüzyılda geldi. Bilim adamları bir atomun toplam yükünün nötr olduğunu biliyorlardı, ancak Thomson’ın atomun “erik pudingi modeli“, elektronların pozitif yük alanı boyunca çakılı bulunduğunu öne sürerek negatif yüklü bir parçacığın varlığıyla ilgili bu yeni bilgiyi bağdaştırmaya çalıştı. Sadece birkaç yıl sonra, Ernest Rutherford atomun kütlesinin çoğunun atomun pozitif yükünden sorumlu protonların olduğu çekirdekte yoğunlaştığını ve çekirdeğin dışındaki boşluğun çoğunu negatif yüklü elektronların oluşturduğunu gösteren bir deney yaptı. Bu, Thomson’ın erik pudingi modelini çürüttü ve bilim adamlarını bugün bildiğimiz atomun tanıdık modeline bir adım daha yaklaştırdı. Nötron daha sonra 1932 yılında James Chadwick tarafından keşfedilmiştir. Yapbozun bu son parçası, bilim adamlarının şimdi bir atomdaki tüm kütlenin proton ve nötronlarla ve yükünün tümünün proton ve elektronlarla ilişkilendirdikleri anlamına geliyordu.

Atomun Yapısı

Protonlar bir atomun çekirdeğinde bulunurlar, pozitif bir yüke ve her biri bir atomik kütle biriminde (AMU) kütleye sahiptirler. Proton sayısı periyodik tablodaki atom numarasına eşittir ve elementin kimliğini belirler. Nötronlar da çekirdekte bulunur. Yükleri yoktur, ama protonlarla aynı kütleye sahiptirler ve bu yüzden bir atomun atom kütlesine katkıda bulunurlar. Elektronlar bulutlar içinde çekirdek etrafındaki yörüngelerinde dönerler. Negatif bir yüke ve ihmal edilebilir bir kütleye sahiptirler, bu yüzden bir atomun toplam yüküne katkıda bulunurlar, ama kütlesine değil.