Atom yapısı
Atomlar, Bohr tarafından önerilen bir modele göre güneş sistemlerini andıran bir düzene sahiptir (Şekil 2-1). Bu modelde negatif elektrik yüklü elektronlar pozitif yüklü proton(lar)ın ve bunların yanı sıra elektrik yükü taşımayan nötron(lar)ın oluşturdukları çekirdeğin çevresindeki belirli yörüngelerde dolanır. Elektron yörüngesinin çekirdeğe uzaklığının değişmediği ve bu uzaklığın yörüngede dolanan elektronun enerji düzeyini yansıttığı varsayılmıştır. Elektronun dolanabileceği en küçük çaplı yörünge (ya da bulunabileceği en düşük enerji düzeyi) n = 1 olarak gösterilir. Diğer yörüngeler n = 1 yörüngesinin tam katlarına karşılık gelir. Örneğin n = 2, n = 3, vb. Dışardan sisteme iletilen enerji sonucu bir elektron uyartılarak bir üst yörüngeye (bir üst enerji düzeyine) geçebilir. Uyartılmış elektron, başlangıç yörüngesine döndüğünde açığa çıkan enerji bir elektromagnetik dalga şeklinde yayınlanır. Bohr atom modeli buna göre elementlerin uyarana yanıt olarak verdiği ışık spektrumunu açıklayabilmektedir.
Bohr atom modeli, 1930‘larda yerini Schrödinger ve Heisenberg‘ in geliştirdikleri, kuantum mekaniği kapsamındaki daha ayrıntılı bir modele bırakmıştır. De Broglie‘nin madde dalgaları kuramına dayanan bu modelde devinen elektron, elektromanyetik bir dalga olarak düşünülmüş, çekirdekten belirli uzaklıklarda bulunan elektron yörüngelerinin yerini ise elektronun çekirdeğin çevresinde bulunabilme olasılıkları gözönüne alınarak geliştirilen, üçboyutlu bir elektron bulutu almıştır. Bu bulutun özellikle yoğunlaştığı düzeyler Bohr modelinin n = 1, n = 2, n = 3 düzeylerine karşılık gelir (Şekil 2-2). Bu modelde, elektronun çekirdeğin çevresinde bulunduğu yer orbital (yörüngeç) terimiyle anlatılmıştır. Orbitallerdeki elektronların özellikleri kuantum sayıları ile belirlenmiştir.
Ana kuantum sayısı (n): Elektronun çekirdek çevresinde bulunma olasılığının en yüksek olduğu düzeyin çekirdekten olan uzaklığını gösterir. Bu, Bohr modelinin n = 1, n = 2, n = 3 yörüngelerinin (kabuklarının) karşığı olup, elektronun enerji düzeyini yansıtır.
Açısal kuantum sayısı (1): Elektronun açısal momentini dolayısıyla sahip olduğu kinetik enerjiyi belirler. Elektronun enerjisi ile sınırlıdır.
Magnet kuantum sayısı (m): Çekirdek çevresinde dolanan yüklü bir parçacık olarak elektron, manyetik bir alan oluşturur. Magnet kuantum sayısı da bu alanın boyutlarını tanımlar.
Spin (dönme impulsu) kuantum sayısı (s): Yörüngecinde kendi eksenin- de dönerek dolanan elektronun çevresinde oluşan magnetik alanı anlatır. Elektron için buna göre yalnız iki dönüş yönü (spin kuantum sayısı) bulunur. Bunlar birbirine karşıt iki değer (1/2) ile gösterilir. Modele göre elektronların yörüngeçlerine dağılımı aşağıdaki kurallara bağlıdır:
- Bütün elektronlar erişebilecekleri en düşük enerji düzeyinde bulunur.
- Bir yörüngeçte, spin kuantum değerleri ters olmak koşuluyla, yalnız iki elektron bulunur (Pauli Kuralı).
- Aynı enerji düzeyindeki bütün yörüngeçlere ilk olarak paralel spine sahip birer elektron dağılır (Hunt Kuralı).
Bu kurallara örnek olarak periyodik sistemin ilk iki sırasındaki elementlerin atomlarının elektron dağılımı verilebilir. Bilindiği gibi, periyodik sistemin ilk sırası iki elementten oluşur. Bu elementlerin elektron kabukları (n = 1) Hidrojende bir, Helyumda ise ters spinli iki elektron içerir (Şekil 2-3).
Periyodik sistemin ikinci sırasında dış kabuk (n = 2) en çok 8 elektrondan oluşur. Dış kabukta bulunan elektronların dolandıkları yörüngeçler enerji düzeylerine göre iki sınıfa ayrılır:
- alçak enerji düzeyindeki s yörüngeci (bir adet), ve
- daha yüksek enerji düzeyindeki p yörüngeci (üç adet).
Elektronların bu yörüngeçlere dağılmaları yukarıdaki kurallara uygun olarak gerçekleşir. Önce alçak enerji düzeyindeki s yörüngeci iki ters spinli elektron ile dolar. Üst enerji düzeyindeki p yörüngeçlerine daha sonra sırasıyla paralel spinli birer elektron dağılır ve ters spinli birer elektronun da eklenmesiyle yörüngeçler dolar.
Genel Biyoloji
-
Protista Alemi ve Genel Özellikleri
-
Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar
-
Ses Nedir ? Ses Nasıl Oluşur?
-
Kültürü Yapılan Fitoplankton Türleri Nelerdir?
-
Apoptoz: Programlı Hücre Ölümü Nedir?
-
Ribozom ve Protein Sentezi
-
Mikrotübüller ve İplikçikler
-
Hücre Zarları
-
Lipid Çift-Katmanın Keşfi
-
Biyoreaktör
-
Telomerler ve İnsan Telomerinin Kristalik Yapısı
-
Hücre Biyolojisinin Tarihsel Gelişimi
-
Hücre biyolojisi nedir ?
-
Biyolojik Çeşitlilik Nedir ?
-
Sinir Sistemi Yapısında Bulunan Hücre Tipleri ve Özellikleri Nelerdir?