Page 7 - Kimya 11 | 1.Ünite

Modern Atom Teorisi
BOHR ATOM MODELİNİN SINIRLILIKLARI
Bohr atom modeli, hidrojen atomunun spektrumunu ve hidrojen
+
atomu gibi tek elektrona ( He , Li 2+ ) sahip iyonların spektrumlarını
3
2
açıklar. Ancak çok elektronlu atomların spektrumunu açıklamada ye-
tersizdir. Hidrojenin ışıma spektrumu, manyetik alanda incelendiğinde
oluşan spektrumda bazı farklar gözlemlenir. Tek renge ait bir çizgi gibi
görünen dalga boylarının yanında birbirine yakın alt çizgiler ve bazı
parlak çizgiler vardır. Bohr modeli bu alt çizgileri ve bazı çizgilerin ne-
den daha parlak olduğunu açıklayamamıştır.
Bohr atom modelinde elektronlar dairesel yörüngelerde bulunur.
Elektronlar yörüngeyi takip ederek dairesel hareket eder. Fizik kural-
larına göre çekirdek çevresindeki dairesel yörüngelerde belli bir hızla
dönen elektronlar, sarmal hareket ederek hızla çekirdeğe yaklaşmalı ve
sonunda çekirdeğe düşmelidir. Fakat elektronlar çekirdeğe düşmemek-
tedir. Bohr, elektronun çekirdeğe düşmeme nedenini elektronun yalnız-
ca belli bir enerjiye sahip olan belirli yörüngede bulunabileceği görüşü
ile açıklamaktadır. Fakat elektronun bu yörüngenin dışına neden bulu-
namayacağını açıklayamamıştır. Bohr atom modeli deney ve gözlemler-
den elde edilen bulguları açıklamadaki sınırlılıkları nedeniyle modern
atom teorisi ortaya atılmıştır.

MODERN ATOM MODELİ VE ORBİTAL KAVRAMI
1924 yılında Louis De Broglie (Luis Dö Brogli), ışık dalgalarının fo-
ton gibi davranabilmesinden yola çıkarak elektron gibi parçacıkların da
dalga özelliği gösterdiğini belirtmiştir.
1927 yılında Werner Heisenberg (Vernır Hayzınbörg), elektronla-
rın konumlarını ve hızlarını saptayabilmek için yaptığı çalışmalar sonu-
cunda elektronun konumunun ve hızının aynı anda belirlenemeyeceği-
ni bulmuştur (Heisenberg Belirsizlik İlkesi).
Görsel 1.1.6: Elektronu gözlemle-
Heisenberg, dalga ve tanecik özelliği gösteren elektronların konum-
mek için uzun dalga
larını ve hızlarını saptayabilmek için uzun dalga boylu ışın kullandı- boylu ışın kullandığın-
ğında elektronun konumundaki belirsizliğin yüksek olduğunu (Görsel da elektronun konu-
1.1.6), kısa dalga boylu ışın kullandığında ise elektronun hızındaki be- mundaki belirsizlik
yüksek olur.
lirsizliğin yüksek olduğunu gözlemlemiştir (Görsel 1.1.7).
Heisenberg Belirsizlik İlkesi’ne göre bir parçacığın belirli bir ko-
num aralığına sahip olduğu söylenebilir. Bu nedenle Bohr atom mode-
linde olduğu gibi elektronların çekirdek etrafında dairesel yörüngeleri
izlediği ispatlanamaz ancak elektronların çekirdek etrafında bulunma
olasılığının olduğu bölgelerden bahsedilebilir. Modern atom modelin- elektron
de, elektronların atomda bulunma ihtimalinin yüksek olduğu bölgele-
Görsel 1.1.7: Elektronu gözlemle-
re orbital (elektron bulutu) denir.
mek için kısa dalga
1926 yılında Erwin Schrödinger (Örvin Şödingır), elektron gibi kü- boylu ışın kullanıldı-
çük taneciklerin enerjilerini ve genel davranışını açıklayan denklem ge- ğında fotonun enerjisi
liştirmiştir (Schrödinger dalga denklemi). Denklemde elektronun kütle elektrona aktarılır, hızı
ve yönü değişebilir.
ile ifade edilen tanecik davranışını ve dalga fonksiyonu ile ifade edilen
dalga davranışını birleştirmiştir. Schrödinger, denklemi oluştururken
elektronun dalga özelliğine bağlı olarak tam bir konumundan bahset-
mektense konumunun olasılığını dikkate alır. Schrödinger’in denklemi-
nin çözümlenmesi sonucunda elektronların konum olasılıklarını göste-
ren bölgeler ortaya çıkmıştır.

23