10. Sinif Kimya PDF

8/6/2019 10. Sinif Kimya PDF

1/268

ATOMUN YAPISI

z

y

x

Atom ve Elektrik Atom Modellerinin

Tarihsel Geliflimi Kuantum Mekaniinin

Geliflimi Atomun Kuantum Modeli Bal Atom Ktlesi

Yaklaflm ve Mol Kavram

ATOMUN YAPISI

5

KMYA10. SINIF


2/268

ATOMUN YAPISI

ATOM VE ELEKTRK

Baz cisimleri pozitif (+) ya da negatif () elektrik yk taflrlar. Her ikisi negatif ya da pozitif ykl iki cisimbirbirinin iterken, negatif ve pozitif ykl iki cisim birbirlerini eker (ntrlerler). Btn maddeler ykl parack-lardan oluflur. Elektriksel olarak ntr olan bir cisim, eflit sayda negatif ve pozitif yke sahip olduu iin net

yk sfrdr.Eer pozitif yk says negatif yk saysndan fazlaysa, cisim net pozitif yke sahiptir. Eer nega-tif yk says pozitif yk saysndan fazlaysa, cisim net negatif yke sahiptir. Salarmz tararken olduu gibi,cismin srtnmesi sonucunda bir durgun elektrik yk oluflur. Bu olayda srtme ile bir ksm negatif ykler ay-rlr (fiekil 1). Bir cismin bir ucu pozitif ykle yklendiinde, dier ucunda ayn miktarda negatif yk oluflur vebylece yk dengelenmifl olur.

fiekil 1 :(a)Elektrik ykl ebonit tarak. Eer ebonit tara bir kumafla srtersek durgun yk oluflur ve yaklafltrldnda ka-

t paralarn eker. (b)Ortadaki resimde her iki cisim de pozitif elektrik yk taflr. Benzer yk taflyan cisimler birbirini iter-

ler. Soldaki cisimler herhangi bir elektrik yk taflmadndan birbirileri zerine kuvvet uygulamazlar. Sadaki cisimler zt

ykler taflrlar (biri pozitif ve dieri negatif) ve birbirilerini ekerler.

fiekil 2

fiekil 2 deki elektrik ykl paracklarn, bir manyetik alandangeerken nasl davrandklar grlmektedir. Manyetik alanda bu par-acklar alana dik bir dzlemdeki dorusal yollarndan saptamakta-

dr. Manyetik alan, kuzey kutbundan gney kutbuna doru, gzlegrnmeyen kuvvet izgileri fleklinde dflnrz.

Elektronlarn Keflfi

Bugn bildiimiz eski tip bilgisayar monitrleri ve televizyon ekranlar katot flnlar tp (KIT) denen bir d-zenek ierir.KIT, bilgisayar monitr ve televizyonlarn kalbidir. lk katot fln tp Micheal Faraday tarafndan,yaklaflk 150 yl nce yaplmfltr. Faraday, havas boflaltlmfl bir cam borunun iki ucuna bir doru akm rete-ci balamfl, tpn negatif u balanmfl ucundan, yani katodundan kan flnn pozitif u balanmfl ucunayani anoda gittiini grmfltr. Bylece Faraday katot flnlarnn keflfini gereklefltirmifltir. Daha sonraki arafl-trmaclar katot flnlarnn tp iinde bir doru boyunca yol aldklarn ve katodun yaplmfl olduu maddeye

(demir, platin, vb.) bal olmadklarn bulmufllardr.

Faraday Kanunlar1. Kanun: Bir elektroliz olaynda katot ve anot reaksiyonu sonucumeydana gelen cismin ktlesi, eletrolitten geen elektrik akmn mik-tar ile doru orantldr.2. Kanun: Ayn elektrik akm miktar ile meydana gelen cisimlerinfarkl ktleleri, o cisimlerin efldeer gram ktleleri ile doru orantldr.Faraday kanunlarndan anot ve katotta toplanan madde miktarm=A..t (A= maddeye bal bir sabit) formlnden hesaplanabilir. Bu-rada .t deeri devreden geen yk miktarna (Q) eflittir. rnein;

AgNO3 zeltisinden 1x118 mg Ag aa karan elektrik yk mik-tar 1 coulomb (C) tur.

+

N S

(a) (b)

6

KMYA 10. SINIF


3/268

ATOMUN YAPISI

fiekil 3 Katot Iflnlar Tp:William Crooksun gelifltirdii katot fln tp

Gerekte katot flnlar gzle grlmezler. Ancak arptklar bir yzeyden yaydklar flkla grlebilirler. Ka-tot fln tpnn ucu flldayabilen maddelerle boyanr ve bylece katot flnlar grlebilir. Yksek enerjili birflnn bir madde yzeyine arpmasyla flk yaylmasna fleurasans denir. Katot flnlarnn nemli bir zellii deelektrik ve manyetik alanda, tpk negatif ykl bir parack gibi sapmaya uramasdr.

fiekil 4 fiekil 5

1897 de J.J. Thomson flekil 6 daki yntemi kullanarak, katot flnlarnn ktlesinin (m) ykne (e) orann, ya-ni m/e deerini hesaplad. Yine Thomson, katot flnlarnn, btn atomlarda bulunan, negatif ykl temel par-acklar olduunu ileri srd. Katot flnlarnn zellikleri katotun bilefliminden bamszdr. Bundan sonra katotflnlarna elektron ad verilir. Bu terimi ilk defa kullanan bilim insan George Stoneydir.

fiekil 6:Katot flnlarnda ktle yk, m/e orannn belirlenmesi. Eer katot flnlar demetini elektriksel ve manyetik

alan kuvvetleri ters ynde dengelerse, ekrana arpan katot flnlar sapmaya uramazlar. Elektrik ve manyetik alan kuvvet-

leri dier verilerle birlikte bilindiinde, m/e deeri hesaplanabilir. Yaplan duyarl lmler sonunda bu oran

5,6857 . 109g/C bulunmufltur (katot flnlar negatif ykl olduklarndan, ktle yk oran da negatiftir).

+

N S

Bir elektriksel alanda katot flnlarnn sapmas.

Katot flnlar demeti soldan saa doru elektriksel olarak

ykl plakalar (E) boyunca hareket ederken sapmaya u-

rarlar. Beklendii gibi, negatif ykl paracklar saparlar.

Bir manyetik alanda katot flnlarnn sapmas.

Katot flnlar demeti soldan saa doru mknats

alannda (M) hareket ederken sapmaya urarlar.

Beklendii gibi negatif ykl paracklar saparlar.

(E)+

YounlafltrcPlakalar

NS

Mknats

7

KMYA10. SINIF


4/268

ATOMUN YAPISI

Robert Millikan 1906 1914 yllar arasnda bir dizi ya damlas deneyi yaparak elektron ykn (e) tayinetmifltir (fiekil 7 ). Elektronun yk 1,6022.1019 C dur. Bu deer, elektronun ktle / yk bantsnda yerinekonulduunda, ktle (m) iin, 9,1094.1028 g deeri bulunur.

Millikann Ya Damlama Deneyi

fiekil 7

X flnlar (X) gibi flnlar iyonlar (elektrik ykl atom ya da molekller) oluflturur. Bu iyonlardan bazlar damlacklara

katlarak, onlar ykl hale getirir. Elektirik ykl plakalar arasna gelen damlalarn hz ya artar ya da azalr. Hzn nasl de-

iflecei damlacklar zerindeki ykn byklne ve iflaretine baldr. Millikan, ok sayda damlacn davranfln incele-yerek elde ettii sonulardan hareket etmifl ve bu damlack zerindeki ykbyklnn, q, elektron yknn, e, katlar ol-

duunu bulmufltur. Yani, q=ne ( n = 1, 2, 3, ...) olduunu saptamfltr.

Elektron, btn atomlarda bulunan temel bir tanecik olduu kabul edildikten sonra, bu elektronlarn atomiinde nasl bulunduklar arafltrlmaya bafllanmfltr. ne srlen eflitli modeller iinde J. J. Thomsonun atommodeli en fazla taraftar toplayan model olmufltur. Thomsona gre, ntr bir atomda eksi yk dengeleyen ar-t ykler bulunmal ve bu art ykler bulut fleklinde olmaldr. Elektronlar bu pozitif yk bulutu iinde yzmelidir.(fiekil 8)

fiekil 8:Bu modele gre helyum atomu pozitif bir yk bulutu (+2) ve iki elektron () taflr. Eer helyum atomu bir elektron

kaybederse, yk kazanr ve bir iyon olur. Bu iyon He+fleklinde gsterilir ve +1 net yke sahiptir. Eer helyum her iki elektro-

nunu da kaybederse He2+ iyonu oluflur.

+2+2

Helyum atomuHe

Helyum iyonuHe+

Helyum iyonuHe2+

+2

8

KMYA 10. SINIF


5/268

ATOMUN YAPISI

Moseley Deneyleriyle Atom Numaralrnn Belirlenmesi

1913 de H. G. J. Moseley elementlerin X fln spektrumlar zerine yaplan baz alflmalar gereklefltir-mifltir.

X flnlar, elektromanyetik flmalarn yksek frekansl bir fleklidir. Katot flnlarnn (elektronlar) katotfln-lar tpnn anoduna arptrlmas ile elde edilir. Anot hedef olarak adlandrlr. Moseley, X flnlar salnm-n elektronlarn atom ekirdeine daha yakn bir enerji seviyesine geiflleri ile akland. Moseley, elektron ka-buklarnn enerjisi ekirdek ykne bal olduuna gre, yaynlanan X flnlarnn frekansnn da hedef atom-larn ekirdek yklerine bal olmalar gerektii sonucunu kard. Son gelifltirilen teknikleri kullanan Moseley,X fln spektrumlarnn fotoraflarn elde etti ve spektrum izgilerini frekanslarna ayrd. Ca dan Zn ye ka-

dar olan elementler iin elde ettii spektrumlar fiekil9 da gsterilmifltir.

fiekil 9: Baz elementler iin Moseleyin Xfln spektrumlar

En stteki Ca dan bafllayarak her element iin iki izgi grebilisiniz. Ardarda

gelen her elemente izgiler sola doru, deneyde kullanlan Xflnlarnn frekan-

snn artma ynnde kaymaktadr. kiden fazla izginin grld yerlerde rnek,

safszlk olarak bir ya da daha ok element iermektedir. rnein, dikkat edilirse

Co spektrumundaki izgilerden biri Fe spektrumundaki bir izgiye denk gelmek-

tedir. Bir dieri de Ni spektrumundakine denktir. Bir bakr inko alaflm olan pi-rin, iki Cu iin, iki de Zn iin spektrum izgileri gstermektedir.

Moseley, Xflnlar frekans ile elementlerin ekirdeklerindeki yk says ve Mendeleevin periyodik, izel-gesindeki yerleri arasnda bir iliflkinin olduunu buldu. rnein, izelgedeki onnc element olan alminyu-mun atom numaras 13 olarak iflaretlendi. Moseley eflitlii = A(Z b)2 olup, burada , Xflnnn frekans, Zatom numaras, A ve b sabitlerdir. Moseley bu iliflkiyi kullanarak yeni elementi nceden tahmin etmifltir. (Z

= 43,61 ve 75). Bunlar, srasyla 1937, 1945 ve 1925 te keflfedilmifllerdir. Bylece, periyodik izelgenin, ze-rinde alflt kesiminde (Z = 13 ten Z = 79 a kadar) yeni bir elementin bulunamayacan ispat edilmifltir. Mev-cut tm atom numaralar kesinlefltirilmifltir.

Pirin

Cu

Ni

Co

Fe

Mn.

Cr.

V.

Ti.

Ca.

fiekil 9

9

KMYA10. SINIF


6/268

ATOMUN YAPISI

ATOM MODELLERNN TARHSEL GELfiM

Thomson, atomun yapsnda pozitif (+) ve negatif ()paracklarn varln keflfettikten sonra bir ok bilim insan

tarafndan kabul gren atom modelini oluflturmufltur. Bumodeli Thomson erikli pudinge benzetmifltir.J. J. Thomson, bu modelinde her atomun belirli sayda elek-tron ve bu eksi ykleri dengeleyecek kadar art yktenolufltuunu dflnyordu. Thomson, art yklerin elektron-larn iine alacak flekilde hareket eden bir atmosferoluflturduunu dflnmfl ve ayn erikli pudingteki eriklerinhareketine benzetmifltir.

1909 da Rutherford ve yardmcs Hans Geiger, atomun i yapsn ortaya karmak iin, alfa paracklarn-dan yararlanarak bir dizi arafltrma yaptlar. Bunun iin Thomsonun atom modelini (kresel pozitif yk bulutuiinde dalmfl elektronlar) temel aldlar. Rutherfordun beklentisine gre, alfa paracklar demeti. bulutun in-ce kesimlerinden geerken byk oranda bir sapmaya uramayacak, ancak baz alfa paracklar bulut iindeelektronlarla karfllafltklarnda hafif salmaya ya da sapmaya urayacaklard. Bu salmay inceledikleri za-man, elektronlarn atom iindeki dalm ile ilgili baz bilgiler edinebileceklerini umuyorlard.

fiekil 11:Teleskop altn yapra ieren ember etrafnda dnebilmektedir. Alfa paracklarnn ou altn yapraktan

sapmakszn geer. Fakat bazlar byk alar yaparak saparlar.

Alfa paracklarnn salmas, bir teleskop ucuna yerlefltirilen inko slfr tabakasna arptklar zamanmeydana getirecekleri flltlar yardmyla saptanacakt. Bu deney de ok ince altn yapraklarna alfaparacklar gnderdiler ve afladaki verileri elde ettiler.

Altn yapraa gelen paracklarnn byk ounluu sapmaya uramadan geer. Yaklaflk 20,000 de biri, yapra geerken nemli miktarda sapar.

Yine bir ka tanesi yapra geemez ve tam geriye dner.

Rutherford deneyle ilgili aklamasn atom ekirdei olarak bilinen bir atom modeli zerine kurdu. Bu atommodeli flu zelliklere sahiptir.

1. Bir atomun ktlesinin ok byk bir ksm ve pozitif ykn tm, ekirdek denen ok kk bir blgedeyounlaflr. Atomun ok byk bir ksm bofl bir uzay parasdr.

2. Pozitif ykn bykl her atomda farkldr ve elementin atom ktlesinin yaklaflk yarsdr.

3. ekirdein dflnda, ekirdek ykne eflit sayda elektron bulunur. Atomun kendisi elektrik yk

bakmndan ntrdr.

Kurflun BlokAlfa

paracklar

Altn yaprak

Teleskop

Elektronlar

Art yk ortam

fiekil 10

10

KMYA 10. SINIF


7/268

ATOMUN YAPISI

fiekil 12

Elektromanyetik IflmaElektromanyetik flma elektrik ve manyetik alanlarn dalgalar fleklinde yayld cam gibi bir ortam veya va-

kumdan yaynlanan enerji fleklidir. Dalga, bir ortamda enerji taflyan bir uyarcdr. Denizde kk bir kayktaoturan bir kifli, muhtemel bir dalga hareketi fark edecektir. Su yzeyine dik olarak hareket eden dalgalar kayperiyodik olarak yukar afla hareket ettirir. Su dalgalar ok bilinen trden olmakla birlikte, dalgalar hakkndakitemel terimleri ve baz nemli kavramlar aklayabilmek iin daha basit bir dalga hareketini ele alalm.

Uzun bir ipin bir ucunun diree bal, dier ucunun elinizde olduunu dfl-nelim. pin kk bir ksmnn mavi boya ile iflaretlenmifl olduunu dflnn. Eli-nizi yukar afla hareket ettirdiinizde, ipte bir dalga hareketi oluflacaktr. Dalgaip boyunca yrrken boyal ksm basite yukar afla hareket eder. Orta izgiesas alndnda dalga; orta izginin stnde, bu izgiden en uzaktaki yksek

noktalar veya tepeler ile orta izginin altnda en uzaktaki alak noktalar veya u-kurlardan oluflur. Dalgann orta izgisinin stndeki maksimum yksekliinegenlik denir. Birbirini izleyen iki tepenin en st noktalar (veya iki ukurun enalt noktalar) arasndaki uzakla dalgaboyu denir ve lamda " ile gsterilir.

Dalgaboyu, dalgann nemli bir zelliidir. Bir dier belirli zellii bir noktadanbirim zamanda geerken tepe veya ukur says olarak verilen " ile gsterilen, frekanstr. Frekansn birimi genellikle 1/saniye olup, saniyedeki evrim saysolarak tanmlanr. Bir dalgann frekans () ile dalgaboyunu arpm dalgann bi-rim zamanda ald yolu ifade eder rnein flekildeki dalgaboyu 03 m ve frekan-s 5s1 (yani el saniyede kez yukar afla hareket etmekte) ise dalgann hz03 m .5s1 = 1,5 m/s dir.

fiekil 13Gerekte elektromanyetik dalgay, bir ipte hareket eden dalgay grdmz gibi gremeyiz.

fiekil 14 : Elektromanyetik Dalgalar

Bu iki farkl elektromanyetik dalga flekli, elektrik ve manyetik alanlarn dik olarak yayldn gstermektedir. Bilinen bir dalga

iin, elektrik ve manyetik bileflenlerin frekans, dalgaboyu ve genlii birbirinin tpksdr. Bu grnmler ayn andaki grn-tlerse; (a)dakinin daha uzun dalgaboyu ve daha dflk frekansa ve (b)dekinin daha ksa dalgaboyu ve daha yksek

frekansa sahip olduu sylenebilir.

Elektrik alanbilefleni

(a)(b)

Yaylmadorusu

Manyetik alanbilefleni

Genlik Genlik

Manyetik alanbilefleni

Elektrik alanbilefleni

Yaylmadorusu

+

Art ykl ekirdek

90 den dahabyk a ileyansyan parac

yansyan parac

dorultusudeiflmeyen parac

nce atln levha

Hafif yansyan parac

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

11

KMYA10. SINIF


8/268

ATOMUN YAPISI

fiekilde grld gibi manyetik alanla ilgili flma bilefleni, elektrik alan bilefleninin bulunduu dzleme dikbir dzlemde yaylr. Elektriksel alan elektrik ile ykl bir taneciin evresindeki blgedir. Elektriksel alannvarl, elektrik ykl bir nesne elektrik alanna sokulurken oluflan karfl koyma kuvvetinin alglanmas ileanlafllabilir. Manyetik alan bir mknats evreleyen blgede bulunur.

Frekans, Dalgaboyu ve Elektromanyetik Iflmann HzFrekans birimi s1 ya da hertz (Hz), dalgaboyunun birimi metre (m) dir. Bununla birlikte, ok sayda elektro-

manyetik flma ok ksa dalgaboyuna sahiptir.Elektromanyetik flmann belirgin zellii, vakumdan yaklaflk 3.108 m/s sabit bir hzla yaylmasdr. Bu

deere flk hz denir ve c harfi ile simgelenir. Iflk hz, dalgaboyu ve frekans arasnda afladaki bant vardr.c = .

fiekil 15 : Elektromanyetik Spektrum

En ksa dalgaboyu mordan en uzun dalgaboyundaki krmzya kadar uzanan grnr blge, tm spektrumun yalnzca

kk bir ksmn kapsar. Elekromanyetik flmann dier flekillerinden bazlarnn yaklaflk dalgaboyu ve frekans aralklar da

flekilde gsterilmifltir. (1nm = 1 . 10m9)

fiekil 15 te baz ok bilinen elektromanyetik flmalarn frekanslar ve olas dalgaboyu aralklar grlmek-tedir. fiekilde elektromanyetik flmann dalgaboyunun yksek frekanslarda daha ksa, dflk frekanslarda dahauzun olduu gerei de vurgulanmaktadr.

Bir sodyum buhar lambasndan yaylan fln byk bir blm yaklaflk 600 nm dalgaboyunasahiptir. Buna gre bu fln frekans ka Hzdr?

ZM

nce fln dalgaboyunu nanometreden metreye dnfltrp sonra eflitlie uygulayalm:

= =

=

=

600 nm .

1 . 10 m1nm

600 . 10 m 6.10 m

c 3.10 m/s?

97 5

8

1016 1014 1012 1010 108 106 104 102 100 102 104

1024 1022 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104

Frekans (s1)

Dalga boyu (m)

Grnr Blge

400 500 600 700 mm =

Radyo dalgalar

Mikrodalga

KzltesiMortesi

X flnlar

flnlar

12

KMYA 10. SINIF


9/268

ATOMUN YAPISI

Eflitlii v = c / fleklinde yazarak y hesaplayalm.

Eer bir gle iki tafl ayn anda ve birbirine yakn atarsak tafllarn suya arpt noktalardan kan dalgalar

gzlemleriz. Bu iki dalga grubu birbiriyle kesiflir ve dalgann devam ettii ve yok olduu blgeler oluflacakflekilde engebeli desenler meydana gelir.

Her iki dalga tepesi ve ukurlar birbirine denk gelecek flekildekarfltrldnda, suda en yksek tepe ve derin ukurlar oluflturacakflekilde birleflirler.

Bu durumda dalgalarn faz ayndr ve dalgalarn toplam fliddet-lendirici giriflim fleklinde isimlendirilir. Bu durumda dalgann gen-lii artar. Eer iki dalgadan birinin tepesi dier dalgann ukurunadenk gelecek flekilde birleflirse dalgalar sner ve su yzeyi dzleflir.Bu durumdaki dalgalar farkl fazdadr ve dalgalarn snmesine yoke-dici giriflim denir. Bu durumda dalgann genlii azalr.

fiekil 16

fiekil 17 : Birbiri zerine binen iki dalgann giriflimi

Bu konu ile ilgili olarak yaplan alflmalardan birisi de Young deneyidir.Birbirine yakn ince iki yarktan flk geirildiinde, flekil 18 de grld gibi aydnlk ve karanlk izgiler

(saaklar) grlr. Mavi flkla yaplan bu deneyden aydnlk ve karanlk saaklarn oluflmas, fln perde ze-rindeki baz noktalarda birbirini sndrdn baz noktalarda ise birbirini glendirdiini anlyoruz. Bu olay su

dalgalarndaki giriflim olayna benzer. Maksimum noktalar aydnlk, minimum noktalar karanlktr.

fiekil 18 fiekil 19

(a)fiiddetlendirici giriflimde, her iki dalgann tepeleri veukurlar birbiri ile akflmfltr (ayn fazda) ve bunun so-nucu iki dalgann tepe ve ukurlar birbirine eklenmifltir.

(b)Yokedici giriflimde iki dalgann tepe ve ukurlarbirbiriyle akflmaz(ayn fazda deil) ve dalgalarsner.

(a) (b)

= = = =

c 3.10 m s

6.10 m5 .10 s 5 . 10 z

8 1

514 1 14 H

13

KMYA10. SINIF


10/268

ATOMUN YAPISI

fiekil 19 da ift yarkta giriflimin diyagram izilmifltir. ukur ve tepe noktalar karflarak maksimum ve mi-nimum noktalar oluflturur. Su dalgalarndaki giriflimde dalga katar denilen maksimum izgiler Young deneyin-de aydnlk noktalar oluflturur. nk iki dalga tepesi veya dalga ukuru birbirini glendirir. Dolaysyla dahaaydnlk bir blge oluflturur. Minimum noktalar ise karanlk saaklar oluflturur. nk, dalga tepesi ile ukurukarfllafltnda birbirini sndrr. Iflk dalgalarnn birbirini sndrd noktada karanlk grnr.

Kuantum KuramScak cisimlerin farkl renklerde flk yayd bilinmektedir. Yaynlanan fln rengi, donuk krmz renkten,

beyaz renge kadar deiflmektedir.

fiekil 20

Iflk yayan scak cisimlerin yaydklar bu flk bir prizmada dalarak srekli bir renk spektrumu oluflturabilir.Bu flk fliddeti, dalga boyu ile dzgn bir flekilde ve flk kaynann scaklna bal olarak belirli bir dalgaboyunda maksimum deerine ulaflr.

Klasik kuram atom spektrumlarn aklayamad gibi siyah cisim flmas olarak bilinen, scak katmaddelerden flk yaynlanmasn tam olarak aklayamamfltr. Klasik kuramn yaklaflmnda yaynlanan flnfliddeti kesikli izgi ile gsterildii gibi srekli artmaktadr.

Max Planck 1900 ylnda flk fliddetinin srekli artmadn ileri srd ve Enerji de madde gibi sreklideildir yorumunu yapt. Planckn kuram ile klasik kuram arasndaki temel fark; klasik kuram bir sisteminsahip olabilecei enerjiye bir snrlama getirmezken, Kuantum kuram bu enerjiyi belirli deerlerdeki zel pa-ketler fleklinde snrlanmfltr.

Bir sistemin izin verilen iki enerji seviyesi arasndaki farkn sahip olduu deere enerji kuantumu denir.Planckn modelinde, stlan cismin yzeyindeki bir grup atom ayn frekansa sahip titreflim yapar. Titreflim

yapan bu atom grubu bir enerjiye sahip olmaldr.Planckn scaklk ile frekans dalmn arafltrd deneylerden elde ettii verileri ve kendi kuramn kulla-

narak h sabiti iin bir deer tespit etti.h = 6,62.1034 j.s (Planck sabiti)

Plancka gre bir elektromanyetik flma kuantumunun enerjisi flmann frekans ile doru orantldr. Bunabal olarak Planck afladaki denklemi karmfltr.

E = h .

250 500 750 1000 1250Dalga boyu ()(nm)

0

Klasikkuram

T : 7000 K

T : 5000 K

Iflma fliddeti

14

KMYA 10. SINIF


11/268

ATOMUN YAPISI

Planckn kendisi de dahil olmak zere bilim evreleri ilk baflta kuantum hipotezine flpheyle yaklafltlar. S-cak cisimlerden yaynlanan flmay aklamak amacyla ortaya atlan bu hipotez dier alanlarda uygulannca-ya kadar genel bir kavram olarak kabul grememifltir.

Siyah cismin dflndaki olaylarda da baflaryla uygulandktan sonra bu kavram ok nemli bir kuram olarakkabul grmfltr.

Kuantum varsaym ile ilgili baflary Albert Einstein fotoelektrik olay ile yakalamfltr.

Fotoelektrik OlayBelirli metallerin yzeyine flk arptnda metalden elektron boflalm gerekleflmesine fotoelektrik ola-

y denir.

Bu olayda:1. Yaynlanan elektronlarn kinetik enerjisi fln frekansna

baldr.

2. Elekronun yaynlanmas, gelen fln frekansnn yalnzcabelirli bir eflik deerinin (0) zerine kmasyla mmkndr.

3. 2. koflul salandnda yaynlanan elektron says flnfliddetine baldr.

1905 ylnda Einstein elektromanyetik flmann tanecik karakte-rine sahip olduunu sylemifl ve sonralar G. N. Lewisin fotonadn verdii bu flk taneciinin E = h eflitlii ile hesaplanabile-cek enerjiye sahip olduunu belirtmifltir.

fiekil 21

fiimdi fotonun enerjisini ve toplam fotonun enerjisini hesaplamak iin kullanlacamz formlleri yazalm:

h = Planck sabiti = 6,62.1034j.s = Fotonun frekans (s1)c = Iflk hz = 3.108 m/s = Fotonun dalga boyu (A )n tane fotonun enerjisi

Atom Spektrumlar

Beyaz flk prizmadan getiinde (flekil 22) ya da flelale yaknlarnda havadaki su zerrelerinin sebep ol-duu gkkufla olufltuunda (flekil 23) dalma urayan flk ok sayda dalga boyu bilefleninden meydanageldii iin grnr blge spektrumu ya da dier adyla srekli spektrum meydana getirir.

fiekil 22

fiekil 23

E n.h n

h.cn = =

E h h.c= =

15

KMYA10. SINIF


12/268

ATOMUN YAPISI

Eer flk kayna az sayda dalga boyu bilefleni ieriyorsa oluflan spektrum kesikli izgi spektrumu ola-caktr. Eer flk kayna gaz ierisinden geen elektrik boflalm fleklinde ise spektrumda sadece belirli renklergzlenir.

fiekil 24

fiekil 25 te flk kayna dflk basnl helyum gaz ieren birlambadr. Elektrik boflalm gereklefltiinde helyum atomlar buenerjiyi sourur ve sonra bu enerjiyi flk olarak yaynlarlar. Elde edi-len flk dar bir yarktan geerek prizma zerine dfler ve prizma fl- datr. Dalan fln renkli bileflenleri alglanr ve fotoraf filmizerine kaydedilir. Helyum atomunda gzle grlebilin 6 tane izgimevcuttur.

Her elementin kendine zg bir spektrumu vardr. Atom spek-trumlar arasnda en ayrntl incelenen hidrojen elementininkidir(fiekil 26). Hidrojen lambasndan gelen flk krmz mor renktegrnr. Bu fln en nemli dalga boyu bilefleni 656,3 nm dalga bo-yuna sahip krmz flktr. Bunun dflnda 486,1 nm dalga boyuna sa-hip yeflilimsi mavi, 434 nm ve 140,1 nm dalga boylarna sahip ikifarkl menekfle rengi izgi spektrumu mevcuttur.

fiekil 25

fiekil 26

Ayn ifllem bir baflka atoma ait lamba ile yapldnda farkl izgi spektrumlar elde edilmifl ve bu durum ato-mun yaps hakkndaki izgi spektrumlarn kullanarak baz ipular elde edilebileceini gstermiflitir.

Rutherfordun atom modelinde, atomun merkezinde pozitif (+) ykl ar ekirdek bulunduunu, elektron-larn bu ekirdek etrafnda dairesel ya da eliptik yrngelerde dndn ve elektronlar ile ekirdek arasndabyk bir boflluk olduunu renmifltik.

Bu atom modelinin aklamakta aciz kald bir nokta vardr. Bu nokta; elektronlarn neden ekirdee dfl-mediidir. Oysa ki elektronlar coulomb kuvvetinin etkisiyle ekirdek evresinde dnerken ivmeli bir hareket ya-

parlar.

400

500

550

600

650

700

450

410 nm 434 nm 486,1 nm 656,3 nm

Helyum

lambas

YarkPrizma

Fotoraf

pla

7500

7000

6500

6000

5500

5000

4500

4000

16

KMYA 10. SINIF


13/268

ATOMUN YAPISI

fiekil 27

Klasik kuramlara gre, ivmeli hareket yapan cisim flma yaparak enerji kaybetmelidir. Bu durumda elek-tronlarn enerjilerini kaybederek spiral bir yrnge izip ekirdee dflmesi gerekir. Oysa elektronlar ekirdeedflmemektedir.

Bohr Atom Modeli

Bohr, Rutherfordun atom modelindeki eksiklikleri giderebilemek iin yapt alflmalar sonucunda varsaym ortaya koymufltur.

1. varsaym:Elektronlar, flma gereklefltirmeden ekirdek etrafnda belirli yrngelerle dnerler.

2. varsaym:Kararl enerji seviyesinde dnen elektronlarn asal momentumu (L = m . V.r), nin tam katlarna eflittir.

n = Yrnge numaras (1, 2, 3 ...........)

h = Planck sabiti (6,62.1034j. s)

3. varsaym:Bir elektron yksek enerjili kararl bir yrngeden dflk enerjili

kararl bir yrngeye kendiliinden geebilir. Bu geifl srasndadflarya foton yaynm ile flma yaplr. Bu fotonun enerjisi afladakiforml ile bulunur.

fiekil 28

Eilk = Elektronun bulunduu yrngedeki ilk enerjisiEson = Elektronun bulunduu son yrngedeki enerjisi = Yaylan fotonun frekans = Yaylan fotonun dalga boyu

Bohr kuramnda, hidrojen atomunda izin verilen yrngelerin yaraplar tahmin edilebilir.rn = n

2 . a0, n = 1, 2, 3, ......, a0 = 0,53 A (53pm)

Bohr kuram, bu yrngedeki elektronlarn hzn ve enerjisini hesaplama imkan tanr. ekirdekten tama-men uzaklaflmfl olan elektronun enerjisi sfr kabul edilmektedir. ekirdekten ok uzaktaki bir serbest elektronekirdee doru ekilerek bir n yrngesine yerlefltiinde elektronun enerjisi azalr ve iflaretli olarak.

denklemi ile hesaplama yaplr.E Zn

n =

21810 18

2

2, . .

E E h

h cilk son = =.

.

enenji(foton)

Eilk

Eson

L mV r n

h= =. . .

2

h2

ekirdek

Elektron

Elektromanyetikflma

17

KMYA10. SINIF


14/268

ATOMUN YAPISI

Hidrojen atomunun enerji seviyeleri ya da dier bir ifadeyle izin verilen yrngeleri bu denklem ile hesapla-nr.(Z : atom numaras, n = yrnge says)

Bu enerji dzeylerinin flematik gsterimi afladaki gibidir.

Tabloya gre bir elektron n = 1 seviyesindeyken 2,18.10-18j enerji kazanrsa iyonlaflr (siyah ok).Eer elektron byk sayl yrngelerden n = 1 seviyesine inerse mor tesi flk yaynlar. Yksek yrnge-

lerden n = 1 seviyesine inildii serilere Lyman serisi denir.Elektron yksek yrngelerden n = 2 seviyesine inerse bu durum da grnr flk yaynlar. Bu seriye Balmer

serisi denir.

Yksek yrngelerden n = 3 seviyesine inildiinde kzl tesi flnlar yaynlanr. Bu seriye Paschen serisidenir. Hidrojen atomunun Bohr modeli aflada verilmifltir.

fiekil 29

Modelde ekirdek merkezde, elektron ise bamsz yrngelerden (n = 1, 2, .....) birinde bulunmaktadr.Atom uyarldnda elektron daha yksek yrngelere geer (siyah oklarla gsterildii gibi). Elektron daha d-flk yrngelere dnerken flk yaynlamas gerekleflir. Lyman serisini temsil eden bu geifller krmz ve mavioklarla gsterilmifltir.

Normal olarak, hidrojen atomunun elektronu ekirdee en yakn yrngede bulunur. (n = 1). Bu, en dflkizin verilen enerji dzeyine temel hal denir.

n = 4r = 16a

0

n = 3r = 9a

0

n = 2r = 4a

0 n = 1r = a

0

Elektronuyarlmas

Iflkyaynlamas

n =

Lymanserisi

n = 1

n = 2

n = 3

n = 4

n = 5

Balmerserisi

Pacshenserisi

= 2,18 . 1018 = 8,72 . 1020J521E

5

E = 0

= 2,18 . 1018 = 1,36 . 1019J421E

4

= 2,18 . 1018 = 2,42 . 1019J321E

3

= 2,18 . 1018 = 5,45 . 1019J221E

2

= 2,18 . 1018 = 2,18 . 1018J121E

1

18

KMYA 10. SINIF


15/268

ATOMUN YAPISI

Elektron bir enerji kuantumu (foton) kazandnda daha yksek enerji dzeyine geer (n : 2, 3, ....). Byle-likle hidrojen uyarlmfl hale gelir. Elektron, ekirdee yakn bir yrngeye indiinde iki enerji dzeyi arasn-daki fark kadar enerji yaynlanr.

ki dzey arasndaki enerji farknn hesaplanmas iin afladaki forml kullanlr.

Es = Elektronun son yrngedeki enerjisiEi = Elektronun ilk yrngedeki enerjisins = Son enerji dzeyins = lk enerji dzeyiZ = Atom numarasBurada hidrojen atomundan bahsedildii iin Z yerine 1 yazlr.Deerin negatif kmas enerji yaynm olduunu gsterir.

rnek

Hidrojenin Balmer serisinde n = 4 seviyesinden n = 2 seviyesine geifli srasndaki spektrum izgi-sinin dalga boyu ka nm dir? (1nm = 1.109m)

z mni = 4ns = 2

formln kullanarak dalga boyunu hesaplayalm.

c = 3.108 m/sh = 6,62.1034j. sE = 4,09.1019j

Bohr atom kuramnda atomlarn yaylma spektrumlar anlamak iin bir model oluflturulur. Bohr atomkuramnda bir atom kmesindeki atomlarn uyarlmasnn hemen ardndan belirli frekansa sahip foton yayarlarve daha dflk enerjili hallere geerler. Fotonun frekans;

Bir fotonun sourulabilmesi iin, fotonun enerjisinin ilk ve son haller arasndaki enerji farkna tam olarakdenk gelmesi gerekir.

hfoton = Es EiBu formlden yararlanarak sourulan fotonun frekans

foton

s iE Eh

forml ile hesaplanr.=

Es i foton

fotoni s

E hn formlnden tretilerek

E E

hforml ile hesaplanr.

=

=

4 09 106 62 10 3 10

4

1934 8

, ., . . .

=

= =

,86.10 486 nm7m

E

h c=

.

=

=

=

E J218101

2

1

4

218181

4

1

6

4091018

2 2

18 19, . , . , .

= =

=

E E EZ

n

Z

n

Z

n

Z

ns i

s i s i

2 18 10 2 18 10 2 18 10182

218

2

218

2

2

2

2, . . , . , .

19

KMYA10. SINIF


16/268

ATOMUN YAPISI

Bohr atom modeli, katyonlarn oluflumu hakknda bilgi vermektedir. Hidrojen atomu ile etkileflimi sonunda,temel haldeki (n = 1) bir elektronu atomdan uzaklafltrmak iin gerekli olan enerjiye sahip olan bir foton sz ko-nusu olduunda elektron serbest hale geer ve atom iyonlaflmfl olur. Bu durumda serbest elektronun enerjisi

sfr olur.

hfoton = Ei = E1

Buradaki Ei deeri hidrojenin iyonlaflma enerjisi deeridir. Hidrojen atomu iin temel halde bulunanelektrona Bohr gsterimi uygulandnda ni = 1, ns = olacaktr. Bu durumda afladaki bant elde edilir.

Bohr modeli hidrojen atomuna benzer flekilde tek elektron ieren 2He+ ve 3Li

+2 iyonlar iin de uygulanabilir.Bu

durumda deiflen tek fley formlndeki Z olacaktr.

rnekBir defa iyonlaflmfl He+1 iyonunun spektrumunda Balmer serisinin n = 5 ten n = 2 ye geiflinde

yaynlanan enerjinin dalga boyu ka nm dir? (2He)

E

Z

nn =

21810 182

2, .

h E EZ

nJfoton i = = =

= =

1

182

218

2

2182 18 10 2 18 10

1

121810, . . , . , .

Yaylma spektroskopisi

Dedektrrnein uyarlmas

Prizma

Yark

Dalgaboyu

nilk

nsonEson

Eilk

fiekil 30

nsonEson

nilkEilk

Sourma spektroskopisi

Yark

Prizma

Dedektrrnein uyarlmas

Dalgaboyu

fiekil 31

20

KMYA 10. SINIF


17/268

ATOMUN YAPISI

21

KMYA10. SINIF

z mni = 5ns = 2

enerji aa kar.

rnekki defa iyonlaflmfl Li+2 iyonunun spektrumunda Balmer serisinin n = 4 ten n = 2 ye geiflinde

yaynlanan enerjinin dalga boyu ka nm dir? (3Li)

z mni = 4ns = 2

enerji aa kar.

rnek

Hidrojen atomu spektrumunda temel enerji seviyesindeki elektronun n = 3 seviyesine kmas iinsourulan fotonun frekans ka s1 olmaldr? (1H)

z m

KUANTUM MEKANNN GELfiM

Dalga Tanecik kilisiEinstein, fotoelektrik olayn aklarken fln fotonlardan oluflan tanecikli bir yapya sahip olduundan bah-setmiflti Ancak, fln rnein bir prizmadan gemesi sonucunda spektrum fleklinde salmas fln hem dalgahem de tanecik zelliine sahip olabilecei dflncesi ortaya kmflt.

Louis de Broglie, flk ve maddenin doasn dikkate almfl ve kk tanecikler bezen dalgaya benzerzellikler gsterebilirler yorumunu ortaya atmfltr. Einstein denildiinde akla ilk gelen denklemi yani

E = mc2

formlnnde Broglie farkndayd. nceden rendiimiz E = h forml ile yukardaki forml birlefltir-ilebilir.

h = mc2

eflitlii yukardaki bant ile birlefltirildiinde

h c mc.

=2

=

c

=

=

= =

= = =

E J

E h s

2 18 101

3

11

2 18 1019

1 2 18 1089

194 10

194 10 6 62 10 2 93 10

182

218 18 18

18 34 15 1

, . , . , . . , .

, . , . , .

36810

6 62 10 3 105 39 10 53 918

34 88, .

, . . ., . ,

= = =

nm

=

=

E J218103

2

3

43 68 1018

2

2

2

218, . , .

=

=

=

=

=

= =

E J

Ehc

formlnden

21810 22

25

21810 44

425

183 10

183 106 62 10 3 10

182

2

2

218 18

1834 8

, . , . , .

, ., . . .

10,9.10 m 109 nm8

=

E 2,18.10Z

n

Z

nformlnden.18

2

i2

2

s2


18/268

ATOMUN YAPISI

De Broglie bu banty gelifltirdi vem : fotonun greceli ktlesi : Dalga boyu : Taneciin hzh : Plack sabiti

eflitliine ulaflt. De Broglie, maddesel taneciklerle bir arada olduu kabul edilen dalgalara madde dalgalardemifltir.

rnek

Iflk hznn beflte biri kadar bir hzla hareket eden elektronlara efllik eden dalgann dalga boyu kanm dir? (1 nm = 1.109 m)

z m

De Broglienin dalga tanecik ikilisine gre eer kk taneciklerin madde dalgalar mevcut ise, elektronlargibi tanecik demetlerinin de dalgalara ait zellikleri taflmas gerekir. rnein krnm gereklefltirilebilmelidir.Youngun deneyinde olduu gibi dalgalarn dald nesneler arasndaki uzaklk, flmann dalga boyuna

eflitse krlma gerekleflir ve giriflim gzlenir. Mesel X flnlar (dalga boyu yaklaflk 100 pm) gibi yksekenerjili flnlar arasndaki uzaklk yaklaflk 200 pm olan atom demetlerine sahip metalik alminyum tarafndandatlr ve krnm olay gerekleflir.

fiekil 32

m 9,1.10 kg =h

mv

V3.10

5m/s 6.10 m/s

h 6,62.10 J.s 6,62.10 kg m /s

elektron31

elektron

87

34 34 2

= = = =

= =

= =

66210

9 1 10 6 10121 10 121

34

31 79, .

, . . ., . ,m nm

=

hmv

22

KMYA 10. SINIF


19/268

ATOMUN YAPISI

C. J Davisson ve L. H Germer yavafl hareket eden bir elektron demetinin nikel kristal tarafndan krnmauradn ispat ettiler. Bylelikle maddenin tanecik dalga zellikleri ispatlanmfl oldu.

fiekil 33

Bohr Atom Modelinin Yetersizlikleri

Bohr modelinin hidrojen atomu ve tek elektronlu iyonlar iin uygulanfl baflarl sonular vermesine karflnok elektronlu atom ve iyonlarn yaylma spektrumlarnn Bohr modeliyle aklanamad anlafllmfltr.

Bunun dflnda Bohr modeli manyetik alann yaylma spektrumuna etkisini aklayamamaktadr. Bohr, em-ber bir yrngedeki elektronu merkeze doru iten asal bir momentumun varolduunu temel bir dayana ol-madan kabullenmifltir.

Ayrca atomun boyutlu olmasna karfln modelin dzlemsel olmas bir eliflkiyi dourmaktadr.Bunun dflnda Heisenberg belirsizlik ilkesi de Bohr atom modelinin yerini yeni bir modelin almas gerekti-

gini ortaya koymufltur. Heisenberg belirsizlik ilkesi bir taneciin ayn anda konumunun ve momentumunun b-yk bir duyarllkla llemeyeceini belirtmektedir.

rnein, bir taneciin konumunu kesin olarak belirlemek istersek bu durumda elektronun momentumunu(m . ) belirleyemeyiz. Yani taneciin nerede olduunu biliyorsak bu durumda nereden gelip, nereye gidecei-ni belirleyemeyiz.

fiekil 34

Mikroskop

Mikroskop

Elektron

Foton

Foton

Elektron

23

KMYA10. SINIFEdited by Foxit ReaderCopyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008For Evaluation Only.


20/268

ATOMUN YAPISI

ATOM KUANTUM MODEL

Schrdinger kuantum mekaniini bafllatarak fizik ve kimyada ok nemli bir r amfltr. Denklemindehidrojen atomunun elektonunun bulunabilecei enerji seviyelerini ve dalga fonksiyonlarn ile tanmlamak-tadr. Bu dalga fonksiyonlar ve enerji seviyeleri kuantum saylar ile belirlenir.Bu kuantum saylar ile hidrojen

atomunun tam bir teorisi oluflturulur.

Kuantum teorisi, bir atomun yapsndaki elektronun yerini tam olarak belirleyemeyeceimizi sylese de,elektronun bulunabilme ihtimalinin yksek olduu blgeyi tanmlar. Elektron younluu kavram, atomun belir-li blgesinde bir elektron bulunma olasln verir.

Artk bundan sonra yrnge yerine atomik orbitallerden szetmemiz gerekir. Atomik orbital, atomdaki bir

elektronun dalga fonksiyonu olarak dflnlr. Elektron belirli bir orbitalde denildiinde elektron younluununveya elektronun bulunma ihtimalinin bu orbitale ait dalga fonksiyonunun karesi ile tanmland ifade edilmek-tedir. Her atomik orbitale ait bir enerji ve elektron younluu vardr.

Schrdinger denklemi, bir proton ve bir elektrondan oluflan hidrojen atomu iin kolaylkla zlebilmekteise de, birden fazla elektron ieren atomlar iin zm bulunamamaktadr. Ancak yaplan alflmalar sonucun-da bu gln stesinden ksmen de olsa gelinmifltir. rnein, ok elektronlu atomlarn davranfl, hirdojenatomundan farkl ise de bu farklln ok fazla olmad varsaylmaktadr. Bylelikle , hidrojen atomundan eldeedilen enerjiler ve dalga fonksiyonlar, daha karmaflk atomlar iin yaklaflk zmler verebilir. Bu yaklaflm ok

elektronlu atomlarn davranfllar iin doru aklamalar getirmektedir.

Kuantum Saylar

Kuantum mekaniinde, elektronlarn hidrojen ve dier atomlarda dalmlarn vermek iin kuantum sa-ys gerekmektedir. Bu saylar, hidrojen atomu iin Schrdinger denkleminin zmnden karlmaktadr. Busaylar bafl kuantum says (n), asal momentum kuantum says (l) ve magnetik kuantum says(ml) olarakadlandrlr. Bu saylar atomik orbitalleri ve bunlardaki elektronlar tanmlamada kullanlrlar. Drdnc bir ku-

antum says spin kuantum says (ms) ise belirli bir elektronun davranfln tanmlar ve atom ierisindeki elek-tronlarn tanmn tamamlamfl olur.

Bafl Kuantum Says (n)

Bafl kuantum says (n) 1, 2, 3 gibi tam saylar olabilir. Hidrojen atomunda, nnin deeri orbital enerjisini be-lirler. Ksaca greceimiz gibi, bu ok elektronlu atomlar iin doru deildir. Baflkuantum says, ayn zaman-da belirli bir orbitaldeki elektronun ekirdee olan ortalama uzakl ile orantldr. n ne kadar bykse orbital-de elektronun ekirdee olan ortalama uzakl o kadar byk olur.

24

KMYA 10. SINIF

hidrojen

iseile

Edited by Foxit ReaderCopyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008For Evaluation Only.


21/268

ATOMUN YAPISI

Asal Momentum Kuantum Says (l)

Asal momentum says (l) bize orbitallerin fleklini anlatr. lnin alabilecei deerler, ne baldr. Verilenbir n iin , l deeri 0 ile (n1) arasndaki tamsaylar olabilir. Eer n = 1 ise, l nin deeri = (n 1) = (1 1) = 0olur. Eer n = 2 ise, l iin 0 ve 1 olmak zere iki olaslk vardr. Ayn flekilde n = 3 iin, l deeri 0, 1 veya 2 ola-

bilir. lnin deeri genellikle s p, d gibi harflerle gsterilir.

Bu durumda, eer l = 0 ise, s orbitaline , l = 1 ise p orbitaline karfllk gelmektedir.

Ayn n deerine ait orbitallere kabuk denmektedir. Ayn n ve l deerindeki bir veya daha fazla orbital isealtkabuk olarak isimlendirilir. rnein, n = 2 kabuu iki altkabuktan oluflmaktadr, l = 0 ve 1. Bu altkabuklar 2s

ve 2p altkabuklar isimlerini alrlar, burada 2 says n deerini ve s ile p de l deerlerini temsil eder.

Manyetik Kuantum Says(ml)Manyetik kuantum says (ml) bir orbitalin uzaydaki ynn belirler. Bir altkabuk iinde, mlnin deerleri

asal momentum kuantum says olan lye baldr. Verilen bir l iin, (2l + 1) adet ml olabilir ve bu saylarafladaki flekilde bulunur.

l, (l + 1), ..... 0, ....(+l1), +lEer l = 0 ise ml = 0 dr. l = 1 iin, m deeri olabilir, bunlar da 1, 0, ve 1 dir. l = 2 iin, [(2x2)+1] yani

befl tane ml deeri mevcuttur. Bunlar, ml 2, 1, 0, 1 ve 2 olabilir. mlnin toplam says, belirli bir l altkabuundaki orbitallerin saysn vermektedir.

kuantum says zerindeki tartflmay tamamlamak zere, n = 2 ve l = 1 durumuna bakalm. n ve l de-erleri bir 2p alt kabuunu belirler ve bu altkabukta tane 2p orbitali vardr. (nk m l iin 1, 0 ve 1 olmakzere deer vardr). Bunlar daha sonra greceiz.

Atomik Orbitaller

Tabloda kuantum saylar ve atomik orbitaller arasndaki iliflki gsterilmektedir.l = 0 olduu zaman (2l + 1) = 1olur ve sadece bir ml deeri bulunabilir; bylelikle sadece bir tanesi s orbitali olabilir. l = 1 durumunda,

(2l + 1) = 3 olur ve adet ml deeri veya adet p orbitali olabilir. l = 2 ise, (2l + 1) = 5 ve ml iin befl olaslkvardr ve bunlara karfllk gelen befl adet d orbitali iin de belirli indisler tanmlanmas gerekir. fiimdi p ve dorbitallerini ayr ayr inceleyelim.

n l ml Orbital SaysAtomik Orbitallerin

Gsterimi

1 0 0 1 1s

2

0

1

0

1, 0, +1

1

3

2s

2px, 2py, 2pz

3

0

1

2

0

1, 0, +1

2, 1, 0, +1, +2

1

3

5

3s

3px, 3py, 3pz

3dxy, 3dyz, 3dxz, 3dx2y2, 3dz2

Orbital ismi

l 0 1 2 3 4 5

s p d f g h

25

KMYA10. SINIF

ye

s,



22/268

ATOMUN YAPISI

fiekil 35 : 1s, 2s ve 3s orbitallerinin elektron olasl ve yk younluunun gsterim flekli

(a) 1s orbitali; (b) 2s orbitali (c) 3s orbitali. stteki grafikler : r in fonksiyonu olarak yk younluu veya elektron olaslk

younluu (2). Ortadaki flekiller : Merkezinde ekirdein yer ald bir dzlemde yk younluu veya elektron olaslnn

noktalarla gsterilmesi. Noktalarn daha sk olduu blgelerde elektronun bulunma olasl daha yksektir ve elektron yk

younluu daha byktr. Alttaki resimler : Elektron yk younluunun %90 n veya elektron bulunma olaslnn %90 niine alan kresel gsterim.

fiekil 36 : Bir 2p orbitalinin yk younluu ve elektron olaslnn gsterim flekli:

(a)2 nin deeri ekirdekte sfrdr, her iki tarafta maksimum deere ve ekirdekten geen bir izgi zerinde (rnein x, y

veya z ekseni) ekirdekten (r) uzaklnda tekrar sfra eflitlenir. (b)Noktalar, ekirdekten geen bir dzlemde, rnein xz

dzleminde yk younluu ve elektronun bulunma olasln gstermektedir. (c)Elektron bulunma olaslklarnn ve yk

younluklarnn boyutlu olarak gsterimi. Bir elektronun bulunma olaslnn en yksek olduu yer, halter fleklindeki bl-genin iki yumrusunun ierisindedir. Bu blge kresel simetriye sahip deildir. Olaslk glgeli dzlemde sfra dfler [dm

dzlemi (yz dzlemi)].

rr

(a)

z

x

(b)

x

z

y

(c)

2p2

3s1s

23s

r r

21s

rekirdektenuzakl

r r r

22s

2s

(a) (b) (c)

26

KMYA 10. SINIF

st indis



23/268

ATOMUN YAPISI

fieki l 37 : 2p orbitali:

p orbitalleri genellikle birbirine dik x, y ve z eksenleri zerinde gsterilirler ve px, py , pz ile simgelenirler. pz orbitalinin

manyetik kuantum says ml = 0 dr. pxve pyorbitallerinin durumu daha karmaflktr. Bu orbitallerin her biri hem ml = 1 hem

de ml = 1 den kaynaklanan etkiye sahiptirler. Ama asl olan p orbitalinin trden oluflan bir takm oluflturmas ve ynel-

melerinin flekilde gsterildii gibi olmasdr. Daha yksek sayl kabuklarda p orbitalleri biraz farkllk gsterirler. Fakat tm p

orbitallerinin gsteriminde yukardaki flekiller kullanlacaktr. Yumrulardaki iflaretler, orjinal dalga fonksiyonlarnn fazlarn be-lirtmekte olup, bunlar elektrik ykleri ile karfltrlmamaldr.

Atomun Elektron Yaps

fiekil 38 : Befl tr d orbitalinin kesitleri:

Befl tr orbitalinin asal fonksiyonlarnn, yukarda belirtilen dzlemlerdeki iki boyutlu kesitleri.

fiekil 39 : Befl tr d orbitalinin gsterimi

xy, xz, yz ve dierlerinin gsterimi kuantum saylarna baldr, fakat bunun ayrnts burada ele alnmayacaktr. Bir orbi-

talin dm yzeyi says, l kuantum saysna eflittir. d orbitalleri iin, bu tr iki dzlem vardr. Bu flekilde dxy orbitalinin d-m dzlemleri gsterilmifltir (dz2orbitalinin dm yzeyleri geretke koni fleklindedirler).

dxz

+

+ x

yz

+

+ x

y

z

dx2y2

+

+

x

y

z

dyz

z

x

z

+

dxy

y

+

+

y

x

+

+

dz2

++

x

+

+

x

+

+

x

y y z

(a) dx2

y2 (b) dxy (c) dxz

+

+

y

z

+

+

z

x

(d) dyz

(e) dz2

x

z

y

px

y

x

z

xz ekseni

py

+

z

y

x

+

xy ekseni

+

pz

27

KMYA10. SINIF

alt indis



24/268

ATOMUN YAPISI

Spin Kuantum Says (ms)

Dalga mekanii, elektron orbitallerinin tanmlanmasnda kullanabildiimiz kuantum says aklamfltr.

Fakat bunlara ek olarak drdnc kuantum saysna gereksinim duyulmaktadr. Hidrojen spektrumundaki ak-

lanmayan baz noktalarn elektronun, dnyann ekseni etrafnda dnflne benzer flekilde, kendi ekseni etra-fnda dnflne benzer flekilde, kendi ekseni etrafnda dndn kabul ederek aklanabilecei keflfedildi. Bu

dnme olayna spin denilmektedir. fiekil 40 a bakldnda elektron spini iin iki olaslk grlmektedir.

Elektron spin kuantum says ms (yukar ynelik okla simgelenir, ) veya (afla ynelik okla simge-

lenir, )deerlerini alabilir. ms nin deeri dier kantum saysnn deerine bal deildir.

Elektron Spininin Varlnn Kant :

fiekilde 41 deki deneyde gmfl, bir frnda buharlafltrlmfl ve gmfl atomlar demeti tekdze olmayanbir manyetik alandan geirilmifltir. Bylelikle atom demetinin ikiye ayrld gzlenmifltir. Bu olayn basitlefltiril-mifl aklamas afladaki gibi yaplabilir.

1. Elektron, spininden dolay bir manyetik alan oluflturur.

2. Spinleri birbirine zt elektronlardan oluflan elektron ifti (eflleflmifl iki elektron) bir manyetik alan olufltur-maz.

3. Gmfl atomundaki 23 elektronun spini bir ynde, kalan 24 elektronun spini ise bunlara zt yndedir.

Dolays ile oluflan manyetik alann yn yalnzca eflleflmemifl olan elektronun spinine baldr.

4. ok sayda gmfl atomundan oluflmufl gmfl atomu demetinde eflleflmemifl elektronun spininin

veya olmas flans birbirine eflittir. Bu nedenle, gmfl atomlar tarafndan oluflturulan manyetik

alanla, dfltan uygulanan manyetik alann etkileflimi sonucu, atom demeti ikiye ayrlr.

fiekil 40 :Elektron Spininin Simgesel Canlandrmas :

Elektron spininin iki olasl ve bunlara efllik eden manyetik alanlar grlmektedir. Zt spinli iki elektron, birbirini snd-

ren zt manyetik alanlara sahiptirler. Bunun sonucu olarak elektron iftlerinde net manyetik alan sz konusu deildir.

N

S

e

S

N

e

1

2

+

1

2

1

2+

1

2

28

KMYA 10. SINIF

sil



25/268

ATOMUN YAPISI

fiekil 41 :Stern Gerlach Deneyi :

Frnda buharlafltrlan gmfl atomlar bir yarktan geirilerek demet haline getirilir ve bu demet tekdze olmayan bir

manyetik alandan geirilir. Demet ikiye ayrlr. (Eer manyetik alan tekdze olsayd atom demeti bir kuvvetin etkisinde kal-

mayacakt. Alan fliddeti baz dorultularda dier dorultulardakinden daha kuvvetli olmaldr.)

ok Elektronlu AtomlarSchrdinger denklemi hidrojen atomu iin yani tek bir elektron ieren bir atom iin gelifltirmiflti. ok elek-tronlu atomlarda elektronlar arasndaki karfllkl itmenin de dikkate alnmas zorunludur. ok elektronlu atom-larda elektronlar birbirlerinden mmkn olduunca uzaklaflmaya alflrlar ve elektronlarn hareketleri karma-flk bir hale gelir. Bu sebeple , bu ok tanecikli yapdaki problemin zm ancak deerlerle yaplr. Yaklaflkzm iin, ekirdek ve dier elektronlarn bulunduu ortamda, bir elektron tek baflnaymfl gibi kabul edilir. Butr bir zmle bulunan elektron orbitalleri hidrojen atomu iin bulunanlarla ayndr ve hidrojene benzer orbi-taller olarak isimlendirilebilir. Hidrojen atomunda 2s ve 2p orbitalleri ile 3s, 3p ve 3d orbitalleri eflenerjilidir.

ok elektronlu atomlarda ekirdek ile elektron arasndaki ekim kuvveti, ekirdek yknn artmas ile ar-tar. Bunun sonucunda, atom numaras arttka orbital enerjileri azalr. Ayn zamanda ok elektronlu atomlarda

orbital enerjileri orbitalin trne baldr ve bir bafl kabuktaki farkll

kuantum saysna sahip orbitaller eflener-jili deildir. Ancak ayn l kuantum saysna sahip orbitaller eflenerjili olacaktr.

Hidrojen atomuna ait ilk elektron kabuunun orbital enerji diyagram

ok eletronlu bir atoma ait ilk elektron kabuunun orbital enerji diyagram

3s

3p

3d

2s

2p

1s

Enerji

3s 3p 3d

2s 2p

1s

Enerji

Ag atomlar

Frn Yark

Mknats

Dedektr

29

KMYA10. SINIF

kk harf

ya askk harf



26/268

ATOMUN YAPISI

Elektronlarn Orbititallere Yerleflim Kurallara) Elekronlar orbitallere, atomun enerjisini en aza indirecek flekilde yerleflirler. Elektronlarn bir bafl kabuktakialt kabuklara, nce 1s sonra 2s ve 2p vb. tarznda bir sra ile yerlefltiini gstermektedir. Elektronlarn orbital-lere yerleflmesindeki kesin sra, spektroskopik ve manyetik yntemler baflta olmak zere, baz deneysel alfl-malarla ortaya karlmfltr. Elementlerde elektron dalmnn belirlenmesinde, deneylere dayanlarak kurgu-

lanan bu yerleflim sras izlenmelidir. Bir ka ayrcalk dflnda. orbitallerin elektronlar tarafndan doldurulmasafladaki flekilde olur.

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

b) Bir atomda hibir zaman drt kuantum says da ayn olan iki elektron bulunamaz (Pauli dfllama ilkesi). Pau-li, atomlara ait yaylma spektrumlarnn karmaflk yapsn, bir atomda btn kuantum saylar ayn olan iki elek-tronun var olmayaca grflne dayanarak aklamfltr. lk kuantum says n, l ve ml zgn bir orbitali be-lirler. ki elektronun bu kuantum says ayn olabilir.Fakat bu durumda iki elektronun spin kuantum saylar(ms) farkl olmaldr. Baflka bir deyiflle, bir orbitalde yalnzca iki elektron bulunabilir ve bu elektronlar zt spinle-

re sahip olmaldrlar.

Her bir orbitalde ancak iki elektron bulunabileceinden, bir alt kabuun alabilecei elektron says, alt ka-buktaki orbital saysnn 2 katna eflittir. Bu durumda, tek bir orbitalden oluflan s alt kabuunun alabilecei elek-tron says iki, orbitalden oluflan p alt kabuunun alabilecei elektron says 6, 5 orbitalden oluflan d alt ka-buunun alabilecei elektron says 10 dur.

c) Elektronlar eflenerjili orbitallere ncelikle birer birer yeleflirler. Hund kural olarak bilinen bu kurala gre, buatom olabildiince ok sayda eflleflmemifl elektrona sahip olma eilimi gsterir. Bu davranfl, ayn tr elektrik-sel yke sahip olan elektronlarn birbirinden olabildiince uzaklaflmaya alflmalar ile aklanabilir. Elektronlarbunu salayabilmek iin yar dolu bir orbitaldeki elektronla eflleflme yerine efl enerjili bofl bir orbitale yerleflirler.

Elektron Dalmnn GsterilifliFarkl element atomlarndaki elektron dalmlarn ele almadan nce, elektron dalmlarnn nasl gste-

rebileceini renelim. rnein, atomunun elektron dalm afladaki yntemden biri ile gsterilebilir.

1s 2s

1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

1s2 2s2 2px2py 2pz 3s 3px 3py3pz2 2 2

Gsterimi (ksaltlmfl) :

Gsterimi (ayrntl) :

Orbital diyagram :

2 1 1

2p

Si :

0Si :

Si :

3s 3p

1s

2s

3s

4s

5s6s

7s

2p

3p

4p

5p6p

7p

3d

4d

5d6d

4f

5f

30

KMYA 10. SINIF

t y s

es



27/268

ATOMUN YAPISI

Silisyumun atom numaras 14 olduundan, her yntemde de 14 elektron yazlmfltr. Bu elektronlardanikisi 1s, ikisi 2s, alts 2p, ikisi 3s ve son ikisi de 3p alt kabuundadr. Ksaltlmfl gsterim eflit enerjili orbitallereelektronlarn nasl daltn gstermeyip, yalnzca her bir alt kabuktaki toplam elektron saysn gsterir.Ayrntl gsterimde ise elektronlarn yerlefliminde Hund kuralna uyulduu aka belirtilmifl olup, 3p altkabuunun 3p orbitallerinin ikisinde de birer elektronun bulunduu, ncsnn ise bofl olduu gsterilmifltir.

Orbital diyagram ise her bir alt kabuu tek tek orbitallere ayrmfltr (kutular fleklinde izilmifl). Bu gsterim,enerji dzeyleri diyagramna benzemektedir. Ancak burada enerji artfl afladan yukarya deil, soldan saadorudur.

Orbitallerdeki elektronlar oklarla gsterilmifltir. Yukarya doru izilmifl ok spinin , afla doru izilmifl ok

spinin olduunu belirtir. Ayn orbitalde bulunan zt spinli iki elektron eflleflmifltir. (). rnein atomunun

1s ve 2s orbitallerindeki elektronlar eflleflmifllerdir. Ayn alt kabukta bulunan farkl orbitallere teker teker yerleflmifl

elektronlar paralel spinlidirler (oklar ayn ynde izilir). Bu nedenle, karbon atomunun 3p alt kabuu, orbital

diyagramnda,[] [] [ ]fleklinde deil [] [] [ ] fleklinde izilmifltir. Kuramlar ve denemeler, orbitallere tekil olarak

yerleflmifl elektronlarn paralel spine sahip olduu bir elektronik yapnn, atomun dflk enerjili halini daha iyi

temsil ettiini dorulamfltr.

Burada bahsedilen izole atomlar iin, en kararl ya da enerji ynnden en uygun olan dalm, temel halolarak adlandrlan elektron dalmdr. Daha az kararl elektron dalmna sahip atomlara ise uyarlanmfl hal-deki atomlar denir.

Aufbau fllemi :Elektron dalmlarn yazmada aufbau kural kullanlr. Bir atomdan hemen sonra gelen atomun ekirde-

indeki proton says bir, ntron says bir veya daha fazla artar. Bu durumda ilave edilecek bir elektronun han-gi orbitale gireceinin belirlenmesi gerekir.

Z = 1, H. Elektron iin en dflk enerji hali 1s orbitalidir. Dolays ile hidrojenin elektron dalm 1s1 dir.

Z = 2, He. Gelen ikinci elektron dalm 1s orbitaline zt spinli olarak girer ve helyumun elektron dalm1s2 dir.

Z = 3, Li. nc elektron 1s orbitaline giremez (Pauli dfllama ilkesi). Bu nedenle, bu elektron bofl

orbitallerden enerjisi en dflk olan 2s orbitaline girer ve elektron dalm 1s2 2s1 dir.

Z = 4, Be. Berilyum atomunun elektron dalm 1s2 2s2 dir.

Z = 5, B. Bor atomunda 2p alt kabuu dolmaya bafllar ve elektron dalm 1s2 2s2 2p1 fleklinde yazlr.

Z = 6, C. Gelen son elektron da 2p alt kabuuna girer. Fakat 2p orbitallerinden bofl olanna, bir ncekielektronla paralel spinli (Hund kural) olarak girer. Karbon atomunun elektron dalm orbital diyagramyntemi ile flu flekilde gsterilebilir.

1s 2s 2p

1

2

+

1

2

31

KMYA10. SINIF

si l isyum



28/268

ATOMUN YAPISI

Z = 7 10, Ne ye kadar. Azottan neona kadar drt elementlik dizide 2p orbitallerinin dolmas tamamlanr.Azotta eflleflmemifl elektron says en fazla iken (3), neonda sfr olur. Bu elementlerin orbital diyagramlarflu flekildedir.

Z = 11 18, Na dan Ar ye kadar. Sodyumdan argona kadar elementlerin yer ald bu dizideki 8 element,yukarda anlatlan lityumdan neona kadar olan 8 elementle yakn paralellik gsterir. Ancak bu kez elektron-lar 3s ve 3p orbitallerine girerler ve tm elementlerin 1s, 2s ve 2p dzeni neonun elektron dalm oldu-undan [Ne] ile simgelenir. Daha sonraki elementlerin elektron dalmn ise [Ne] ile bafllanr. En yksekbafl kuantum saysna sahip elektron kabuunda (en dfl kabuk veya deerlik kabuu) bulunan elektronla-ra deerlik elektronlar denir. nc periyodun dier elementlerinin yalnzca deerlik kabuklarnn elek-tron dzeni gsterilmifltir.

Z = 19 ve 20, K ve Ca. Argondan sonra, bir sonraki alt kabuk olan 3d yerine 4s dolar. Bu periyotta 1s2

2s2 2p6 3s2 3p6 dalm [Ar] ile simgeleyerek potasyum ve kalsiyumun elektron dalmn afladaki gibi

yaplabilir.K: [Ar] 4s1 ve Ca:[Ar] 4s2

Z = 21 30, Sc dan Zn ya kadar. Bu elementler dizesinde temel ortak yan, nc kabuun d orbital-

lerin dolmasdr. d alt kabuunun alabilecei toplam elektron says 10 olduuna gre, bu dizide 10 element

yer alr. Dizinin ilk elementi olan skandiyumun elektron dalm iki flekilde yazlabilir

(a) Sc: [Ar] 3d14s2 ya da (b) Sc: [Ar] 4s23d1

Her iki yazm flekli de yaygn olarak kullanlmaktadr. (a) yazm fleklinde bir bafl kabuun tm alt kabuklar

birarada yazldktan sonra, en yksek bafl kuantum dzeyinin alt kabuklar yazlmaya bafllanmfltr. (b) yazm

fleklinde ise orbitaller dolum srasna gre yazlmfltr.

Na Mg Al Si P S CI Ar

[Ne]3s 3s 3s 3p1 2 2 1

3 3 3 3 3 3 3 3 3 32 2 2 3 2 4 2 5 2 6

s p s p s p s p s p

N

O

F

Ne

1s 2s 2p

32

KMYA 10. SINIF

s s p



29/268

ATOMUN YAPISI

Bu dizide, bakr ve krom dflnda, d orbitalleri dzenli bir flekilde dolar. Bakr ve kromun bu dzenden sap-masnn nedeni, 3d alt kabuundaki elektron dalmnn, Cr (3d5) da olduu gibi yar dolu veya Cu (3d10) daolduu gibi tam dolu hallerde, bir kararlla sahip olmasdr.

Z = 31 36, Ga dan Kr ye kadar. Alt elementlik bu dizide 4p alt kabuu dolar ve kriptonla tamamlanr.

Kr: [Ar] 3d

10

4s

2

4p

6

ya da Kr: [Ar] 4s

2

3d

10

4p

6

Z = 37 54, Rb den Xe a kadar. Onsekiz elementlik bu dizide, sra ile 5s, 4d ve 5p alt kabuklar dolar vedizi ksenon ile son bulur.

Xe: [Kr] 4d105s25p6 ya da Xe: [Kr] 5s24d105p6

Z = 56 86, Cs dan Rn a kadar. 32 elementlik bu dizide, birka istisna dflnda, sra ile 6s, 4f, 5d ve 6palt kabuklar dolar ve seri radon ile tamamlanr.

Rn: [Xe] 4f145d106s26p6 ya da Rn: [Xe] 6s24f145d106p6

Z = 87 ?, Fr dan ?. Fransiyum ile bafllayan bu dizide, sra ile 7s, 5f, 6d ve varsaym olarak 7p alt kabuk-lar dolar. Son yllarda 7p alt kabuunun dolmakta olduu yeni elementler keflfedilmifl, ancak hepsi tamolarak belirlenememifltir.

Sc: [Ar]

Ti: [Ar]

Cr: [Ar]

Mn: [Ar]

Fe: [Ar]

Co: [Ar]

Ni: [Ar]

Cu: [Ar]

Zn: [Ar]

3d 4s

[Ar] 3d1 4s2

[Ar] 3d2 4s2

[Ar] 3d3 4s2

[Ar] 3d5 4s1

[Ar] 3d5 4s2

[Ar] 3d6 4s2

[Ar] 3d7 4s2

[Ar] 3d8 4s2

[Ar] 3d10 4s1

[Ar] 3d10 4s2

ya da

ya da

ya da

ya da

ya da

ya da

ya da

ya da

ya da

ya da

[Ar] 4s2 3d1

[Ar] 4s2 3d2

[Ar] 4s2 3d3

[Ar] 4s1 3d5

[Ar] 4s2 3d5

[Ar] 4s2 3d6

[Ar] 4s2 3d7

[Ar] 4s2 3d8

[Ar] 4s1 3d10

[Ar] 4s2 3d10

V: [Ar]

33

KMYA10. SINIF


30/268

ATOMUN YAPISI

ATOMLARIN UYARILMIfi HAL ELEKTRON DZLfiLER

Bir atomda elektron, bulunmas gereken orbitalde deil de daha yksek enerjili bir orbitalde bulunuyor-sa bu tr atoma uyarlmfl atom denir.

Bir atomun temel elektron dzeninin dflndaki bir elektron dzeni, uyarlmfl hal dzenidir.

Atomu uyarlmfl hale getirmek iin enerji verilmesi gerekir. Uyarlmfl dzenin temel elektron dzeninednflm ise ekzotermik (enerji veren) bir olaydr. Uyarlmfl atom temel hle dnerken flk yaynlar.

Uyarlmfl atom kararszdr, temel duruma gre daha kolay elektron verir.

Uyarlma ile bir atomun elektron baflna dflen ortalama ekim kuvveti, hacim ve aktiflik gibi zelliklerideiflir.

Uyarlmfl atom, iyon deildir. Elektron atomdan kopmamfltr.

Bir atomun temel hali bir tane, uyarlmfl hali birden fazla saydadr.

Atomu uyarmak iin verilen enerji iyonlaflma enerjisiden kk olmaldr.

rnein bor (5B) elementi iin

1s2 2s2 2p1 Temel hal

Uyarlmfl hallerdir.

rnekX : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 5s1

Yukarda elektron diziliflleri verilen X ve Y ntr atomlar iin afladaki ifadelerden hangisi yanlflolur?

A) Y, Xin uyarlmfl halidir.

B) Y ve Xden 1 er elektron kopartmak iin gereken enerjiler eflittir.

C) X, Yden daha kararldr.

D) X ten Yye geifl iin enerji gerekir.

E) X ile Y ayn elementin atomlardr.

z m

A) X temel hal elektron dizilifli kurallarna uygun yazlmfltr. Y de ise 4s de bulunmas gereken elektron dahayksek enerjili olan 5s de bulunduuna gre, Y, X in uyarlmfl halidir. (Doru)

B) 5s deki elektron, 4s dekine gre ekirdee daha uzak olduundan, ekirdein ekim kuvveti daha zayftr.Y den elektron kopartmak X e gre daha kolaydr (Yanlfl)

C) X in enerjisi Y ninkinden dflk olduundan, X daha kararl hali gsterir. (Doru)

D) Xe enerji verilerek Y haline dnfltrlr.

E) Her ikisinin de 19 elektronu bulunduundan ayn elemente aittirler. (Doru)

Kresel Simetri

En yksek enerji dzeyindeki bitifl orbital takmnn yar dolu ya da tam dolu olmas halidir.

Bu durum, elektronlarn ekirdek etrafnda homojen dalm ve ekirdein elektronlar zerinde eflit ve den-geli bir kuvvet uygulamasn salar. Elektron bulutlarnn ekirdee daha ok yaklaflmalarndan dolay potan-

1 2 3

1 2 3

1 2 4

2 2 1

2 2 1

2 2 1

s s s

s s p

s s s

34

KMYA 10. SINIF

o a r .

s i l

s i l

ss i l



31/268

ATOMUN YAPISI

siyel enerji azalr ve atom daha kararl hale gelir. Bu tr taneciklerden elektron koparmak zordur.

Temel elektron dizilifli;

Yar dolu Tam dolus1 s2

p3 p6

d5 d10f7 f14

orbitallerinden biriyle biterse atom kresel simetri zellii gsterir.

Tabloda da grld gibi baz elementlerin elektronlarnn orbitallere yerleflimi kural dfldr. Fakat bunlaristisnai durumlardr.

Atom ElektronNumaras Sembol Konfigrasyonu



1 H 1s1

2 He 1s2

3 Li [He]2s1

4 Be [He]2s2

5 B [He]2s22p1

6 C [He]2s22p2

7 N [He]2s22p3

8 O [He]2s22p4

9 F [He]2s22p5

10 Ne [He]2s22p6

11 Na [Ne]3s1

12 Mg [Ne]3s2

13 Al [Ne]3s23p1

14 Si [Ne]3s23p2

15 P [Ne]3s23p3

16 S [Ne]3s23p4

17 CI [Ne]3s23p5

18 Ar [Ne]3s23p6

19 K [Ar]4s1

20 Ca [Ar]4s1

21 Sc [Ar]4s23d1

22 Ti [Ar]4s23d2

23 V [Ar]4s23d3

24 Cr [Ar]4s13d5

25 Mn [Ar]4s23d5

26 Fe [Ar]4s23d6

27 Co [Ar]4s23d7

28 Ni [Ar]4s23d8

29 Cu [Ar]4s13d10

30 Zn [Ar]4s23d10

31 Ga [Ar]4s23d104p1

32 Ge [Ar]4s23d104p2

33 As [Ar]4s23d104p3

34 Se [Ar]4s23d104p4

35 Br [Ar]4s23d104p5

36 Kr [Ar]4s23d104p6

37 Rb [Kr]5s1

38 Sr [Kr]5s2

39 Y [Kr]5s24d1

40 Zr [Kr]5s24d2

41 Nb [Kr]5s14d4

42 Mo [Kr]5s14d5

43 Tc [Kr]5s24d5

44 Ru [Kr]5s14d7

45 Rh [Kr]5s14d8

46 Pd [Kr]4d10

47 Ag [Kr]5s14d10

48 Cd [Kr]5s24d10

49 n [Kr]5s24d105p1

50 Sn [Kr]5s24d105p2

51 Sb [Kr]5s24d105p3

52 Te [Kr]5s24d105p4

53 [Kr]5s24d105p5

54 Xe [Kr]5s24d105p6

55 Cs [Xe]6s1

56 Ba [Xe]6s2

57 La [Xe]6s25d1

58 Ce [Xe]6s24f15d1

59 Pr [Xe]6s24f3

60 Nd [Xe]6s24f4

61 Pm [Xe]6s24f5

62 Sm [Xe]6s24f6

63 Eu [Xe]6s24f7

64 Gd [Xe]6s24f75d1

65 Tb [Xe]6s24f9

66 Dy [Xe]6s24f10

67 Ho [Xe]6s24f11

68 Ef [Xe]6s24f12

69 Tm [Xe]6s24f13

70 Yb [Xe]6s24f14

71 Lu [Xe]6s25d1

72 Hf [Xe]6s24f145d2

73 Ta [Xe]6s24f145d3

74 W [Xe]6s24f145d4

75 Re [Xe]6s24f145d5

76 Os [Xe]6s24f145d6

77 r [Xe]6s24f145d7

78 Pt [Xe]6s14f145d9

79 Au [Xe]6s14f145d10

80 Hg [Xe]6s24f145d10

81 Tl [Xe]6s24f145d106p1

82 Pb [Xe]6s24f145d106p2

83 Bi [Xe]6s24f145d106p3

84 Po [Xe]6s24f145d106p4

85 At [Xe]6s24f145d106p5

86 Rn [Xe]6s24f145d106p6

87 Fr [Rn]7s1

88 Ra [Rn]7s2

89 Ac [Rn]7s26d1

90 Th [Rn]7s26d2

91 Pa [Rn]7s25f26d1

92 U [Rn]7s25f36d1

93 Np [Rn]7s25f46d1

94 Pu [Rn]7s25f6

95 Am [Rn]7s25f7

96 Cm [Rn]7s25f76d1

98 Bk [Rn]7s25f9

99 Cf [Rn]7s25f10

100 Es [Rn]7s25f11

101 Fm [Rn]7s25f12

102 Md [Rn]7s25f13

103 No [Rn]7s25f14

104 Lr [Rn]7s25f146d1

105 Rf [Rn]7s25f146d2

106 Ha [Rn]7s25f146d3

107 Sg [Rn]7s25f146d4

108 Ns [Rn]7s25f146d5

109 Mt [Rn]7s25f146d7

35

KMYA10. SINIF


32/268

ATOMUN YAPISI

BAIL ATOM KTLES YAKLAfiIMI VE MOL KAVRAMI

Bilim insanlar, Dalton baflta olmak kaydyla bal saylarn nemini kavramaya bafllamfllard. Mesela ikihidrojen ve bir oksijen atomunun birleflmesinden su olufltuu ifadesinin anlamn farkettiler. Atom ve molekl-ler normal yollarla saylamad iin miktarlarnn, ktle lm gibi farkl yollarn benimsenmesi gerekiyordu.

Yani dier bir ifadeyle bir elementin llen ktlesiyle, belirli ancak saylamayan atom says arasndaki iliflki-nin aa kavuflmas gerekiyordu. rnein marketten pirin aldmzda pirinleri sayarak deil paket ya da ki-lo ile alrz. Bylelikle saylamayacak kadar byk bir deeri saylabilecek birimlere evirmifl oluruz.

Saylamayacak okluktaki tek eflit maddenin miktar mol birimi ile ifade edilmektedir. 1 mol tam 12 gram12C atomunun yapsndaki tanecik says olarak kabul grmektedir.

nceleri bu hesaplama 1H atomu zerinden yaplrd ve ktlelerdeki tam say yerine onlara yakn saylarnkmas deney hatalarna balanyordu.

Bal atom ktlesi 1 tane hidrojen atomunun ktlesi olarak kabul edildiinde yaklaflk olarak 1 akb alnmak-tadr. Buradaki 1 akb deeri 1,66.1024 gram olarak tespit edilmifltir. Buradan dier elementlerin ktleleri hak-knda bilgi edinebilir miyiz?

Yukardaki tabloda da grld gibi hidrojenin ktlesini yaklaflk 1 gram aldmzda hidrojenli bileflikler-deki dier elementlerin ktlelerinin hesab verilmifltir.

Bu tabloda da grld gibi elementlerin ktleleri hidrojenin ktlesinin katlarymfl gibi dflnlebilir. rne-in Flor atomunun ktlesi hidrojenin 19 katdr diyebiliriz.

fiimdi baz bilefliklerin mol ktlelerini inceleyelim:rnein CO2 bilefliini ele alalm; H2SO4 bilefliinin mol ktlesini hesaplayalm

(H:1, O:16, S : 32)

Tam bu noktada nemli bir yanlgy dzeltmemiz gerekiyor. 1 mol hidrojen atomu ile 1 mol hidrojenmolekl ifadesi ayn anlama gelmemektedir.

1 mol hidrojen atomu = 1 mol H1 mol hidrojen molekl ya da 1 mol hidrojen gaz = 1 mol H2 anlamna gelir.

1 mol CO2 bileflii

1 mol C = 12 g

2 mol O = 32 g+

44 gram

1 mol H2SO4 bileflii

2 mol H = 2 g

1 mol S = 32 g

4 mol O = 64 g+

98 gram

Bileflik Bileflik Ktlesi Hidrojenin Ktlesi Dier ElementinKtlesi

HF 20 g 1 g 19 g

H2O 18 g 2 x 1 = 2 g 16 g

HCI 36,5 g 1 g 35,5 g

HBr 80,9 g 1 g 79,9 g

H 127,9 g 1 g 126, 9 g

NH3 17 g 3 x 1 = 3 g 14 g

36

KMYA 10. SINIF


33/268

ATOMUN YAPISI

fiimdi baflka rnekleri inceleyelim :

rnek

1 mol azot atomu ve 1 mol azot gaznn ktlelerini bulunuz. (N : 14)

1 mol azot atomu = 1 mol N = 14 g1 mol azot gaz = 1 mol N2 = 14 x 2 = 28 gram

Aflada baz tek atomlarn ktleleri verilmifltir.

fiimdi verilen tek atom ktleleri ile bu elementlerden bazlarnn mol ktlelerini birbirine blelim.

Yukardaki ifllemler sonucunda da grld gibi bir atomun mol ktlesi, o atomun tek atom ktlesineblndnde karflmza kan deer 1 mol ierisindeki atom saysdr. kan 6,02 . 1023 deerine Avogadrosays denilmifltir.

Karflmza kan 6,02 . 1023

deeri 1 moln ifade ettii yaklaflk saydr. Bu say N = N0 = NA fleklinde gs-terilebilir.

Ktle Spektrometresi :Tek bir atomun ktlesini, yalnzca temel taneciklerin ktlelerini toplayarak bulamayz. Bir atom ekirdei,

proton ve ntronlardan oluflurken, ktlenin kk bir ksm enerjiye dnflr. Bu enerjiye proton ve ntronu birarada tutan balanma enerjisi denilmektedir ve miktarn tam olarak kestiremeyiz. Bu nedenle tek bir atomunktlesinin belirlenmesi iin deneysel verilere ihtiya duyulmaktadr.

Uluslararas kabule gre 1 tane12

C atomunun ktlesi 12 akb dir. Dier elementlerin ktleleri bu standardagre belirlenmektedir. Bu ifllem iin ktle spektrometresi kullanlmaktadr.

Atom Atom Ktlesi(akb) Mol Ktlesi (g) Blm

H 1,0079 akb(1,0079 x 1,66.1024g) 1,0079 gram1,0079 = 6,021023

1,0079 . 1,66.1024g

S 32,066 akb(32,066 x 1,66.1024g) 32,066 gram32,066 = 6,02.1023

32,066 x 1,66.1024

Atom Atom Ktlesi(akb) Atom Atom ktlesi(akb)

H 1,0079 S 32,066

N 14,0067 Br 79,904

He 4,0026 B 10,81

K 39,098 Ca 40,078

Al 26,98 P 30,97

37

KMYA10. SINIF

no t a oy



34/268

ATOMUN YAPISI

fiekil 42 :Cihazn alt tarafnda gaz rnek, elektron bombardman ile iyon haline getirilir. Oluflan pozitif iyonlar, flekil-

de grlen hz seici plakalar ve sayfaya dik olan manyetik alan iine gnderilir. Yalnz belli hzlardaki iyonlar buradan ge-

er ve manyetik alan tarafndan dairesel yollar alacak flekilde saptrlr. Farkl ktlelerdeki iyonlar sayacn farkl blgelerine

arparlar. Bu blgelere gelen iyonlarn miktarlar saya tarafndan llr.

fiekil 43

Ktle spektrometresinden cva buhar geirildiinde elde edilen spektrum deerleri ve cva ktleleriflekil 42 de verilmifltir. Burada cvann tek atom ktlesinin farkl farkl sonularn kmas cva buharnn ie-risinde farkl ktlelere sahip cva atomlarnn varln ortaya koymaktadr. Bu farkl ktleli ayn cins atomlaraizotop atomlar denilmektedir. Cvann ktle spektrumu afladaki grafikte verilmifltir.

Mknats

Mknats

Manyetik alan

Kayt aleti(fotoraf plakas)

vmelendiricialan

Art yk plaka

Eksi yk plaka

Ktlelerine gre sapan iyonlar

En kk ktleli iyonlar

En byk ktleli iyonlar

38

KMYA 10. SINIF

a r

k t les inden



35/268

ATOMUN YAPISI

Ktle spektrumundaki deerlere gre cvann doada bulunma yzdeleri;Cva zotopu Bulunma Yzdesi196Hg % 0,146198Hg % 10,02199Hg % 16,84200Hg % 23,13201Hg % 13,22202Hg % 29,8204Hg % 6,85

Yukardaki durum atomlarn ktle numaralarnn tam saylar olmasna karfln 12C hari dier atomlarnktlelerinin tam say olmadn kantlamaktadr. nk izotoplarn doada bulunma yzdeleri ile ktlelerininarpmnn toplamlar bize o atomun ortalama atom ktlesini verecektir. rnein cvann ortalama atom ktle-si 200,59 akb olur.

rnek

CI atomunun doada bulunan iki izotopunun bulunma yzdeleri yaklaflk olarak 37CI %25, 35CI %75olarak tespit edilmifltir. Buna gre CI atomunun ortalama atom ktlesi katr?

z mOrtalama atom ktlesi = % 37CI x M37Cl + %

35CI x M35Cl = % 25 . 37 + %75 . 35 = 35,5

Mol Atom (Atom Gram):Daha nce 1 mol = 6,02.1023 tane olduunu sylemifltik. Burada tane dediimiz eleman atom olarak ald-

mzda mol atom yani atomun moln ele almfl oluruz. Bu ifadenin eski karfll atom gramdr.

Her elementin bir atom ktlesi vardr. Bu saynn gram cinsinden ifadesi atomun bir molnn karflldr. 1

mol denince iindeki atom saysnn N tane olduunu unutmamalyz. (N:6,02.10

23

)

25

20

15

10

5

Ktlenumaras

Atomlarn balsays

196 197 198 199 200 201 202 203 204

39

KMYA10. SINIF

a t sat r



36/268

ATOMUN YAPISI

rnek3N tane atom ieren Ca elementi;

a) Ka moldr?

b) Ka gramdr?

(Ca:40, Avogadro says: N)

z m :a) N tane atom 1mol ise

3N tane atom x

mol Ca atomu

b) 40 gram Ca 1 mol ise

x 3 mol

x=3.40 = 120 gramdr.

rnek

5,4 g alminyum atomu,

a) Ka moldr?

b) Ka tane atom ierir? (Al:27)

z m :a) 27 g Alminyum atomu 1 mol ise

5,4 g Alminyum atomu x

mol alminyum atomu

b) 1 mol atom N tane atom ieriyorsa0,2 mol atom x

x = 0,2N tane Al atomu ierir.

rnek

1 tane X atomu 4.1023 g dr.

Bu X atomunun atom ktlesi katr?

(N: 6.1023)

z m : Atom ktlesinin, bir molnn ktlesiolduu hatrlanrsa;

1 tane X atomu 4.1023 ise6.1023 tane X atomu x

x =6.1023 . 4.1023 g/mol = 24 g

MOL MOLEKL (Molekl Gram)

Molekl: En az iki atomdan oluflmufl bir yapdr.

H2, O2, CO2, SO3, CCl4, C2H6, C3H8, C6H12O6 ....

1 mol H2O molekl

1 mol SO3 molekl

1 mol Al2(SO4)3 molekl

1 mol C6H12O6 molekl

1 mol C6H12O6 molekl

Molekl bir btn, atomlar ise iindeki paralargsterir. Yukardaki rneklerde bilefliklerin bir mol-leri iindeki atomlar belirtilmifltir.

Ayn bilefliklerin birer tane molekllerini inceler-sek:

1 tane H2O molekl

1 tane C2H6 molekl

2 tane C atomu

6 tane H atomu 8 tane atom

2 tane H atomu

1 tane O atomu3 tane atom

6 mol C atomu

12 mol H atomu

6 mol O atomu

24 mol atom

2 mol Al atomu

3 mol S atomu

12 mol O atomu

17 mol atom

1 mol S atomu

3 mol O atomu 4 mol atom

2 mol H atomu

1 mol O atomu3 mol atom

2027

45,

,x ==

x = =

31

3

40

KMYA 10. SINIF

fon t fa rk l i

ar



37/268

ATOMUN YAPISI

1 tane Al2(SO4)3 molekl

1 tane C6H12O6 molekl

rnek

22 g CO2 molekl;

a) Ka mol molekldr?

b) Ka tane molekl ierir? (C:12, O:16)

z m :

a) CO2 = 12 +32 = 44 g/mol

44g CO2 1 mol

22g CO2 xx= 0,5 mol CO2 molekl

b) 1 mol CO2 N tane CO2 molekl0,5 mol CO2 x

x=0,5 N tane CO2 molekl

rnek

6 g C2H

6molekl;

a) Ka mol molekldr?

b) Ka mol atom ierir? (C:12, H:1)

z m

a) C2H6 = 24 + 6 = 30 g/mol

30 gC2H6 1 mol6 g x

x= 0,2 mol C2H6 molekl

b) 1 mol C2H6

1 mol C2H6 8 mol atom0,2 mol C2H6 x

x=1,6 mol atom

rnek

16 g SO3 molekl;

a) Ka mol molekldr?

b) Ka mol O atomu ierir? (S:32, O:16)

z m :

a) SO3 = 32 + 48 = 80 g/mol80 g SO3 1 mol

16 g xx = 0,2 mol SO3 molekl

b) 1 mol SO3 te 3 mol O atomu0,2 mol x

x=0,6 mol O atomu

rnek

15 g NO bilefliinde ka mol atom vardr?

(N:14, O:16)

z m : NO= 14 + 16 = 30 g/mol

30 g NO 2 mol atom15 g NO x

1 mol atom vardr.x = 15.2

303030

= =

2 mol C atomu

6 mol H atomu8 tane atom

6 tane C atomu

12 tane H atomu

6 tane O atomu

24 tane atom

2 tane Al atomu

3 tane S atomu

12 tane O atomu

17 tane atom

41



38/268

ATOMUN YAPISI

rnek14 g N2 moleklnde ka mol atom vardr?

(N:14)

z m :N2 = 28g/mol

28 gN2 2 mol atom14gN2 x

rnek

4N tane atom ieren CO bileflii ka moldr?

(N: Avogadro says)

z m :

1 mol CO 2 N tane atom

x 4 N tane atom

x= 2 mol CO molekl

rnek3 N tane atom ieren C2H4 ka moldr?

z m :1 mol C2H4

2 mol C atomu 2.N tane C atomu4 mol H atomu 4.N tane H atomu

1 mol molekl 6. N tane atom

x 3. N tane atom

x= 0,5 mol molekl

Molekl ile atom arasndaki iliflkiye dikkat edin.

Atom, molekln iindeki paradr. 1 molde N tane

tanecik olduunu unutmayn.

rnek5,6 g C2H4 molekl;

a) Ka moldr? (C:12, H:1)

z m :

C2H4 = (12 .2) + (1.4) = 28 g/mol

28 g C2H4 1 mol molekl5,6 g C2H4 x

x = 0,2 mol C2H4 molekl

b) Ka tane molekl ierir?

z m :

1 mol C2H4 de N tane molekl varsa

0,2 mol C2H4 de x

x=0,2 . N tane C2H4 molekl

c) Ka mol atom ierir?

z m :

1 mol C2H4 molekl

1 mol C2H4molekl 6 mol atom0,2 mol C2H4 x

x=1,2 mol atom vardr.

d) Ka tane atom ierir?

z m :

1 mol C2H4 6. N tane atom0,2 mol x

x =1,2 . N tane atom

C H2 6

C H2 6

x =

14.228

1 mol atom=

42

KMYA 10. SINIF

aray i a



39/268

ATOMUN YAPISI

e) Ka mol C atomu ierir?

z m :

1 mol C2H4molekl 2 mol C atomu0,2 mol x

x = 0,4 mol C atomu

f) Ka tane C atomu ierir?

z m :

1 mol C2H4 molekl 2 . N tane C atomu0,2 mol C2H4 x

x = 0,4 . N tane C atomu

g) Ka mol H atomu ierir?

z m :

1 mol C2H4 molekl 4 mol H atomu0,2 mol C2H4 x

x = 0,8 mol H atomu

h) Ka tane H atomu ierir?

z m :

1 mol C2H4 4 . N tane H atomu

0,2 mol C2H4 x

x = 0,8 . N tane H atomu

i) Ka gram C ve ka gram H ierir?

z m :

1 mol C2H4 24 g C ierirse0,2 mol C2H4 x

x = 4,8 g C ierir.

1 mol C2H4 4 g H ierirse0,2 mol C2H4 x

x = 0,8 g H ierir.

j) 1 tane C2H4 molekl ka gramdr?

z m :

28 g C2H4 N tane moleklx 1 tane molekl

rnek

6 g C ieren CH4 ka moldr? (C:12)

z m :1 mol CH4 de 12 g C varsa

x 6 g C

x = 0,5 mol CH4

rnek1 tane H2O molekl ka gramdr?

(H: 1, O: 16, Avogadro says: 6.1023)

z m :H2O = 2 + 16 = 18 g/mol

6.1023 tane H2O molekl 18 g ise1 tane H2Omolekl x

x = 18

6.103.10 g

2323

=

x =

28N

g

43

KMYA10. SINIF

aray a



40/268

ATOMUN YAPISI

rnek

I. 3 g H ieren C3H6II. 2 mol O ieren H2O

III. 2 mol atom ieren C2H6

Yukardaki maddelerin mol saylarna gre, b-

ykten ke doru sralanfl nasldr?

(C:16, H: 1)

z m :

I. 1 mol C3H6 de 6 g H atomux 3 g H atomu

x = 0,5 mol C3H6

II. 1 mol H2O 1 mol O atomux 2 mol O atomu

x = 2 mol H2O

III. 1 mol C2H6 8 mol atomx 2 mol atom

x = 0,25 mol C2H6Cevap II > I > III

rnekI. 4 g H ieren C3H8

II. 1 mol O atomu ieren CO2III. 18 mol atom ieren C2H5OH

Yukardaki maddelerin ktlelerinin bykten

ke doru sralamas nasldr?

(H:1, C:12, O:16)

z m :

1 mol C3H8 8 g H ierirsex mol 4 g H

x= 0,5 mol C3H8

I. C3H8 = 12.3 + 1.8 = 44 g/mol

1 mol C3H8 44 g ise0,5 mol C3H8 x

x=22 g

II. CO2 = 12 + 2.16 = 44 g/mol

2 mol O atomu ieren CO2 44 g ise1 mol O atomu ieren CO2 x

x= 22 g

III. 9 mol atom ieren C2H5OH 1 mol

18 mol atom ieren C2H5OH x mol

x= 2 mol

C2H5OH = 12 . 2 + 1.6 = 46 g/mol

1 mol C2H

5OH 46 g

2 mol C2H5OH x

x= 92 g

Cevap III > I = II

rnek

I. 2 mol O2II. 0,5 mol CH4

III. 16 gr S ieren SO2

Yukarda verilen maddelerin ierdikleri atom

saylarna gre, bykten ke sralanfl

nasldr? (S: 32)

z m :

I. 1 mol O2 2 mol O atomu

2 mol O2 x

x= 4 mol O atomu

II. 1 mol CH4 5 mol atom0,5 mol CH4 x

x= 2,5 mol atom

III. 32 gram S ieren SO2 3 mol atom varsa16 gram S ieren SO2 x

x= 1,5 mol atom

Cevap I > II > III

44

KMYA 10. SINIF


41/268

ATOMUN YAPISI

rnek

Eflit sayda atom ieren,

I. H2II. N2O4

III. CO2

maddelerinin mol saylarna gre, bykten k-

e doru sralanfl nasl olur?

z m :

1 mol H2 de 2 mol atom vardr.1 mol N2O4 de 6 mol atom vardr.1 mol CO2 de 3 mol atom vardr.

Bunlarn mol atom saylarn 12 de eflitlersek, H2nin 6 mol, N2O4 n 2 mol, CO2 nin 4 mol olduunugrrz.

Cevap I > III > II

rnek

0,5 mol C2H6 gaz iin;

I. 1 mol C atomu ierir.

II. 3 mol atom hidrojen ierir.

III. 3.1023 tane molekl ierir.

yarglarndan hangileri dorudur? (N: 6.1023)

A) Yalnz I B) Yalnz II C) Yalnz IIID) I ve II E) I, II ve III

z m :I. 1 mol C2H6 2 mol C atomu ierir

0,5 mol C2H6 X = 1 mol C atomu ierir.

(I. doru)

II. 1 mol C2H6 6 mol H atomu ierir.0,5 mol C2H6 X = 3 mol H atomu ierir.

(II. doru)

III. 1 mol C2H6 6.1023 mol H atomu ierir.

0,5 mol C2H6 X =3.1023 mol H atomu ierir.

(III. doru)Yant E

rnek

0,2 mol N2O3 ve m gram NO bilefliklerindeki

oksijen ktleleri eflit olduuna gre m katr?

(N: 14, O: 16)

A) 8,4 B) 9,6 C) 18 D) 24 E) 36

z m :1 mol N2O3 te 3X16=48 g O var.

0,2 mol N2O3 te X=9,6 g

MA = 14+16=30 g/molNO

16 g O 30 g . NO bilefliinde9,6 g O X

X=18 g NO bilefliinde bulunur.Yant C

rnek

20 mol H atomu ieren XH3OH bilefliinin ktle-

si 160 gram olduuna gre, XH3OH nin mol

ktlesi nedir? (H: 1, O: 16)

A) 12 B) 32 C) 64 D) 128 E) 180

z m :

1 mol XH3OH bilefliinde4 mol H atomu bulunmaktadr.

20 mol H atomu 160 g XH3OH da4 mol H atomu X=32 g

Yant B

rnek

3 mol N2O3 ve 1 mol N2O gazlarnn karflm

ka gram oksijen ierir? (O:16)

A) 16 B) 32 C) 64 D) 128 E) 160

z m :1 mol N2O3 de 3.16 = 48 g O

3 mol N2O3 de X= 144 g O var

1 mol N2O da 16 g O var.

Toplam O ktlesi 144 +16 =160 g

Yant E

45

KMYA10. SINIF


42/268

ZML TEST

1. Atomun yaps iin;

I. ekirdek ve elektronlar olarak iki ksmdanoluflur.

II. Proton, ntron ve elektron olarak temeltanecii vardr.

III. ekirdei oluflturan taneciklere nkleon de-nir.

yarglarndan hangileri sylenebilir?


2. Atomun temel tanecikleri iin;

I. Proton (+1) ykldr.II. Ntron ykszdr.

III. Elektronlar (1) ykldr.

yarglarndan hangileri sylenebilir?

A) Yalnz I B) I ve II C) Yalnz IIID) II ve III E) I, II ve III

3. Atomun ykl yaps ile ilgili olarak;

I. Atomun (+) ya da () yk kazanmfl halineiyon denir.

II. (+) ykl iyonlara katyon denir.III. () ykl iyonlara anyon denir.

tanmlamalarndan hangileri sylenebilir?

A) Yalnz I B) Yalnz II C) Yalnz IIID) II ve III E) I, II ve III

4. X atomu, iyon haline geerken elektron vermek-tedir.

Buna gre;

I. (+) ykldr.

II. Katyondur.III. ekirdek yk azalmfltr.

yarglarndan hangileri dorudur?

A) Yalnz I B) Yalnz II C) I ve IID) II ve III E) I, II ve III

5. 2311Na tanecii ve 1124Na+1 tanecii ile ilgili ola-

rak;

I. zotopturlar.II. Fiziksel zellikleri farkldr.

III. Kimyasal zellikleri ayndr.

yarglarndan hangileri yanlfltr?

A) Yalnz I B) Yalnz II C) Yalnz IIID) I ve II E) II ve III

6. Bakr elementi tabiatta 61Cu, 64Cu ve 65Cu ol-mak zere izotop halinde bulunmaktadr.

Bu izotoplarn bulunma yzdeleri srasyla% 60, % 30 ve % 10 olduuna gre, Bakr'nortalama atom arl katr?

A) 63,2 B) 63,5 C) 64 D) 64,5 E) 64,8

46

KMYA 10. SINIF

t e s



43/268

ZML TEST

7. X+4 iyonu, Yn iyonundan elektron aldndaiki iyonun ykleri eflitleniyor.

Buna gre n deeri katr?

A) 2 B) 1 C) 0 D) +2 E) +3

8. Bir elementin 61X+3 iyonununda 25 elektronvardr. Ayn elementin, 58X izotupunun ato-mundaki proton (p) ntron (n) ve elektron(e

) saylar katr?

p n eA) 24 31 25

B) 26 30 26C) 25 36 25D) 28 31 28E) 28 30 28

9. XO24 iyonununda 58 elektron ve 60 ntronbulunduuna gre, X elementinin ktle nu-maras katr? (168O)

A) 24 B) 28 C) 32 D) 52 E) 56

10. Atom trleri iin verilen;

I. 4019K ile4020Ca izobardr.

II. 3919K ile3717Cl izotondur.

III. 3115P3 ile 5525Mn

+7 izoelektroniktir.

rneklerinden hangileri dorudur?


11. I. 1s2 2s2 2pX 2pY 2pZ1

II. 1s2 2s2 2p6 4s1

III. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5

Yukarda elektron dalmlar verilen atom-lardan hangileri uyarlmfl durumdadr?

A) Yalnz I B) Yalnz II C) Yalnz III

D) I ve II E) II ve III

12. X+2: 1s2 2s2 2p6

Y+4: 1s2 2s2 2p6

Z3: 1s2 2s2 2p6

Yukarda baz iyonlarn elektron diziliflleri veril-mifltir.

Buna gre, ntr X, Y ve Z atomlarnn deer-lik elektron saylarnn karfllafltrmas nasl-dr?

A) X > Y > Z B) Y > Z > X C) Z > X > YD) X > Y = Z E) Z > Y > X

47



44/268

ZMLER

1. Atom hcre gibi dflnlecek olursa, merkezin-de, hacmi son derece kk olan ekirdek, e-kirdekte de nkleon denilen proton ve ntronlar-dan ibaret bir ktle, ekirdein evresinde iseelektronlarn bulunduu yrngeler (enerji sevi-yeleri) yani orbitaller bulunmaktadr.Verilen n-

cllerin de dorudur.

Yant E

2. Protonlar ekirdekte bulunan (+1) ykl tanecik-lerdir. Protonlarn says atom numarasn temsileder. Ntronlar ekirdekte bulunan ve ktlesiyaklaflk olarak protonun ktlesine eflit olan yk-sz taneciklerdir.Elektronlar ise yrngelerde bulunan, atom ntriken saylar proton saylarna eflit olan (1) yk-l taneciklerdir.

Yant E

3. Atomun yksz haline ntr atom, ykl halinede iyon denir.Atom dflardan elektron almflsa (), dflaryaelektron vermiflse (+) yklenir.(+) ykl iyonlar katyon, () ykl iyonlar ise an-yondur.Her ncl de dorudur.

Yant E

4. X atomu, iyon haline geerken elektron verdi-inden (+) yklenir. (+) ykl iyon katyondur.Atom elektron alp verdiinde ekirdek yaps vedolaysyla ekirdek yk (Yani atom numaras)deiflmez.

Yant C

5. Atom numaralar ayn ktle numaralar farkl ol-duundan izotopturlar.zotop tanecikler ister iyon halde isterse ntrhalde olsunlar fiziksel zellikleri daima farkldr.zotop taneciklerin ikisi de ntr halde veya ikiside ayn iyon olsayd kimyasal zellikleri aynolacakt.Buradaki taneciklerin biri ntr dieri iyon halde

olduu iin, yani ayn elementin iki taneciininelektron says farkl olduundan kimyasal zel-likleri farkldr.

Yant C

6.

Yant B

Ortalama atomarl( ) =

%60 63Cu + %30 64Cu + %10 65Cu100

= 63.60 + 30.64 + 10.65100

= 378 + 192 + 6510

= 36510

= 63,5

48

KMYA 10. SINIF

8/6/2019 10. Sini

Documents

10. Sinif Kimya PDF