Page 4 - Fen Lisesi Kimya 11

+
2+
Bohr atom modeli; H, He , Li vb. gibi tek elektronlu atom ve
1 2 3
iyonların çizgi spektrumlarını başarıyla açıkladığı hâlde çok elektronlu
atomların çizgi spektrumlarını açıklamada yetersiz kalmıştır.
Fizikçiler, Bohr atom kuramını şaşkınlıkla karşılayıp aynı zamanda
bu kurama büyük bir ilgi duymuştur. Bohr atom modeline göre elektro-
nun bulunduğu yerler, neden çekirdeğe belirli uzaklıktaki yörüngelerle
kısıtlanmıştır? On yıllık bir süre içinde bu soruya Bohr’un kendisi dâhil
kimse mantıklı bir açıklama getirememiştir. Ancak 1924 yılında Fransız
fizikçi Louis de Broglie elektron ve diğer küçük parçacıkların hem tane-
cik hem de dalga özelliğine sahip olduğunu önermiştir (dalga-tanecik
ikiliği). 1926 yılında Alman fizikçi Werner Heisenberg, çok küçük olan
ve süratli hareket eden elektronun hızının ve konumunun aynı anda
tam olarak belirlenemeyeceğini hesaplamalarla kanıtlamıştır (Heisen-
berg Belirsizlik İlkesi). Böylece Heisenberg, Bohr’un elektronların belirli
yarıçaplı dairesel yörüngelerde döndüğü kuramını çürütmüştür.
Bohr, atomların yapısının anlaşılabilmesine büyük katkıda bulunarak
yörüngelerdeki elektronların enerjilerini hesaplamıştır. Ancak Bohr kura-
mı atomlardaki elektron davranışlarının tamamını açıklayamamıştır.
Bohr atom modeli, atom üç boyutlu olmasına rağmen elektronun
çizgisel bir yörüngede olduğunu varsaymıştır. Bohr modeli, birden çok
elektronlu atomlarda elektronların birbirleriyle ve çekirdekle olan etki-
leşimlerini dikkate almamış, elektronlar arası manyetik ve elektriksel
alan etkilerini de hesaba katmamıştır. Elektron sayısı birden fazla olan
atomların, iyonların yayınma (emisyon) spektrumlarını ve maddeye
Görsel 1.5: Çizgi spektrumu manyetik alan uygulandığında oluşan etkiyi açıklayamaması Bohr atom
modelinin sınırlılıklarındandır. Hidrojenin ışıma spektrumu manyetik
alanda incelenirse tek bir çizgi gibi görülen, bir renge ait dalga boyla-
rının birbirine yakın alt çizgilerden oluştuğu gözlenir (Görsel 1.5). Bohr
atom modeli oluşan bu alt çizgileri de açıklayamamaktadır. Bohr atom
modeline göre elektronun enerjisi çekirdeğe yaklaştıkça azalırken çe-
kirdekten uzaklaştıkça artar. Klasik fizik kurallarına göre çizgisel yörün-
gelerde belli bir hızla hareket eden elektronlar, çekirdeğe yaklaştıkça
enerjileri azalacağı için çekirdeğe yapışmalıdır. Bohr atom modeli bu
durumu da açıklayamamaktadır.
Bohr atom modeli, atomların bir araya gelerek kimyasal bağlar ile
molekülleri oluşturmasını ve kararsız atom çekirdeklerinin çekirdeğe en
yakın yörüngeden bir elektron yakalayarak kararlı hâle geldiği radyoak-
tif çekirdek olaylarını açıklayamamaktadır.
1926 yılında, karmaşık bir matematiksel teknikten yararlanan fizikçi
Erwin Schrödinger (Örvin Şirödinger) (Görsel 1.6) elektronların enerji-
lerini ve genel davranışlarını tanımlayan bir denklem geliştirmiştir ve bir
dalga mekaniği oluşturmuştur. Geliştirdiği bu denkleme Schrödinger
dalga denklemi denir.
Schrödinger dalga denklemi, elektron için yazıldığında bir seri dal-
Görsel 1.6: Erwin Schrödinger ga fonksiyonuna ve elektronun bir hareketine karşılık gelir. Schrödinger
bir kuvvet etkisi altında olan dalgaların nasıl oluştuğunu açıklamıştır. Bu
açıklamasında tanecik yoğunluğunun, dalga fonksiyonun karesi (Ψ, psi)
ile doğru orantılı olduğunu ifade etmiştir.

16 KİMYA 11. SINIF