Bu konuda ne öğreneceksin
Evrendeki her şey, birkaç düzine farklı atomun değişik şekillerde birleşmesinden oluşur. Bir atomun hangi elementi oluşturduğunu, kaç parçacık içerdiğini ve diğer elementlerle nasıl davrandığını atomun yapısı belirler. Periyodik sistem de elementleri bu yapıya göre sıralayan bir haritadır. Bu konuda atom modellerini, atomu oluşturan parçacıkları, elektron dizilimini, izotop ve iyonu, periyodik sistemin yapısını ve periyodik özellikleri öğreneceksin.
Hedefler
- Atom modellerinin gelişimini sıralamak.
- Proton, nötron ve elektron sayılarını atom numarası ve kütle numarasından bulmak.
- İzotop ve iyonu tanımlamak.
- İlk 20 elementin elektron dizilimini yazmak ve periyot ile grubunu belirlemek.
- Periyodik özellikleri (atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik) karşılaştırmak.
1. Atom modelleri
| Bilim insanı | Katkısı |
|---|---|
| Dalton | Atom bölünemeyen, içi dolu küredir |
| Thomson | Elektronu buldu. Atom, içine elektronlar gömülü pozitif küredir (“üzümlü kek”) |
| Rutherford | Atomun merkezinde küçük ve pozitif bir çekirdek vardır, elektronlar çevresinde döner |
| Bohr | Elektronlar çekirdek çevresinde belirli enerji düzeylerinde (katmanlarda) bulunur |
| Modern atom teorisi | Elektronun yeri kesin belirlenemez, bulunma olasılığı yüksek bölgeler (orbitaller) vardır |
2. Atomun yapısı
| Parçacık | Yük | Bulunduğu yer |
|---|---|---|
| Proton () | Pozitif | Çekirdek |
| Nötron () | Yüksüz | Çekirdek |
| Elektron () | Negatif | Katmanlarda |
- Atom numarası (): Çekirdekteki proton sayısıdır. Elementi belirler. Nötr atomda elektron sayısı da ’ye eşittir.
- Kütle numarası (): Proton ve nötron sayılarının toplamıdır: .
Örnek. Sodyum atomunda ve . Proton sayısı 11, elektron sayısı 11, nötron sayısı ’dir.
İzotop: Atom numarası aynı, kütle numarası (nötron sayısı) farklı atomlardır. Kimyasal özellikleri aynıdır. ve karbonun izotoplarıdır.
İyon: Elektron alıp vererek yüklenmiş atomdur.
- Katyon (+): Elektron vermiş atom. : 12 proton, 10 elektron.
- Anyon (): Elektron almış atom. : 17 proton, 18 elektron.
İyon oluşurken proton sayısı değişmez, yalnızca elektron sayısı değişir.
3. Elektron dizilimi
Elektronlar katmanlara çekirdeğe yakından uzağa doğru yerleşir. İlk katmanda en çok 2, ikinci katmanda en çok 8 elektron bulunur. İlk 20 element için üçüncü katmanda en çok 8 elektron olur, sonrasında dördüncü katmana geçilir.
| Element | Dizilim | Periyot | Grup | |
|---|---|---|---|---|
| Li | 3 | 2, 1 | 2 | 1A |
| C | 6 | 2, 4 | 2 | 4A |
| N | 7 | 2, 5 | 2 | 5A |
| O | 8 | 2, 6 | 2 | 6A |
| Ne | 10 | 2, 8 | 2 | 8A |
| Na | 11 | 2, 8, 1 | 3 | 1A |
| Cl | 17 | 2, 8, 7 | 3 | 7A |
| Ar | 18 | 2, 8, 8 | 3 | 8A |
| K | 19 | 2, 8, 8, 1 | 4 | 1A |
| Ca | 20 | 2, 8, 8, 2 | 4 | 2A |
Kural: Periyot numarası = katman sayısı. A grubu numarası = son katmandaki elektron sayısı. 8 elektronlu son katman kararlıdır (oktet), 2 elektronlu ilk katman da kararlıdır (dublet). Soygazlar kararlıdır, bileşik oluşturmaya isteksizdir.
Orbitaller ve orbital gösterimi. Elektronun bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgeye orbital denir. Her orbitalde en çok 2 elektron bulunabilir (Pauli dışlama ilkesi). s orbitali küresel simetriktir ve tek orbitaldir, p alt katmanı üç orbital içerir. Elektronlar orbitallere enerjisi düşük olandan yükseğe doğru yerleşir (Aufbau ilkesi):
Enerjileri eşit orbitallerde (örneğin üç p orbitalinde) elektronlar önce tek tek ve aynı yönde yerleşir, sonra eşlenir (Hund kuralı). Elektron dizilimi bu gösterimle yazılır:
| Element | Orbital gösterimi | Son katman (valans) elektronu |
|---|---|---|
| O () | 6 | |
| Na () | 1 | |
| Ca () | 2 |
Katyon oluşurken elektronlar en dış katmandan verilir. , ve Ne aynı elektron sayısına (10) sahiptir, bunlara izoelektronik türler denir.
Elektron dizilimini gör
Atom numarasını değiştir. Elektronların katmanlara nasıl yerleştiğini, periyodu ve grubu gör.
4. Periyodik sistem
Elementler artan atom numarasına göre sıralanır. Periyot yatay sıralar (7 tane), grup düşey sütunlardır (18 tane). Aynı gruptaki elementlerin kimyasal özellikleri benzerdir, çünkü değerlik elektron sayıları aynıdır.
Grup adları:
| Grup | Adı | Örnek |
|---|---|---|
| 1A | Alkali metaller (H hariç) | Li, Na, K |
| 2A | Toprak alkali metaller | Be, Mg, Ca |
| 7A | Halojenler | F, Cl, Br |
| 3A | Toprak metalleri (B yarı metaldir) | Al |
| 8A | Soygazlar | He, Ne, Ar |
1A metalleri bileşiklerinde yalnızca , 2A metalleri yalnızca yüklü iyon oluşturur. 1A metalleri en aktif metallerdir ve su ile tepkimeye girerek metal hidroksit ile hidrojen gazı oluşturur. Hidrojen ametaldir, ametallerle bileşiklerinde , metallerle bileşiklerinde yük alır.
Metal, ametal, yarı metal: Metaller (soldaki elementler) parlak, elektriği ve ısıyı iyi iletir, elektron verme eğilimindedir. Ametaller (sağdaki elementler) elektriği genellikle iletmez, elektron alma eğilimindedir. Bor (B) ve silisyum (Si) yarı metaldir. Hidrojen, 1A grubunda yer alsa da ametaldir.
5. Periyodik özellikler
| Özellik | Periyotta soldan sağa | Grupta yukarıdan aşağı |
|---|---|---|
| Atom yarıçapı | Azalır | Artar |
| İyonlaşma enerjisi | Genelde artar | Azalır |
| Elektronegatiflik | Artar | Azalır |
| Metalik karakter | Azalır | Artar |
Gerekçe: Periyotta soldan sağa gidildikçe katman sayısı aynı kalır ama çekirdek yükü artar, elektronlar çekirdeğe daha çok çekilir, atom küçülür. Grupta aşağı inildikçe katman sayısı artar, atom büyür.
İyonlaşma enerjisi: Gaz hâlindeki bir atomdan bir elektron koparmak için gereken enerjidir. Atom küçüldükçe ve çekirdek yükü arttıkça elektronu koparmak zorlaşır.
Elektronegatiflik: Bir atomun bağ elektronlarını çekme gücüdür. En elektronegatif element flordür (F).
Örnek. 3. periyot elementleri Na, Mg, Al için atom yarıçapı ’dir.
- Atom numarası aynı, nötron sayısı farklıİzotop.
- Elektron sayısı proton sayısından azKatyon (pozitif iyon).
- Elektron sayısı proton sayısından fazlaAnyon (negatif iyon).
- Aynı periyotta sağa gidiliyorAtom yarıçapı azalır.
6. Konuyu toparla
| Başlık | Kısa not |
|---|---|
| Atom numarası | Proton sayısı |
| Kütle numarası | Proton + nötron |
| İzotop | Aynı proton, farklı nötron |
| Katyon | Elektron vermiş |
| Periyot | Katman sayısı |
| A grubu | Değerlik elektron sayısı |
| Atom yarıçapı | Periyotta azalır, grupta artar |
Mini test
Soru 1
Atom numarası 17 ve kütle numarası 35 olan klor atomunda kaç nötron vardır?
- A1
- B17
- C18
- D35
- E52
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- Kütle numarası proton ve nötron sayılarının toplamıdır: .
- . Doğru cevap C.
Diğer şıklar: 1 proton ve nötron sayıları arasındaki fark alınmış / 17 proton sayısı alınmış / 35 kütle numarası alınmış / 52 atom ve kütle numaraları toplanmış.
Soru 2
Elektron dizilimi 2, 8, 6 olan bir elementin periyodik cetveldeki yeri aşağıdakilerden hangisidir?
- A
- periyot, 6A grubu
- B
- periyot, 2A grubu
- C
- periyot, 6A grubu
- D
- periyot, 3A grubu
- E
- periyot, 6A grubu
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- Üç katman olduğundan 3. periyottadır.
- Son katmanda 6 elektron bulunduğundan 6A grubundadır.
- Doğru cevap C.
Diğer şıklar: 2. periyot, 6A grubu üç katman olduğundan periyot 3 olmalı / 3. periyot, 2A grubu son katmandaki 6 elektron 6A grubunu gösterir / 6. periyot, 3A grubu periyot ile grup yer değiştirmiş / 4. periyot, 6A grubu katman sayısı 4 değil 3.
Soru 3
Atom numarası 12 olan magnezyum atomu 2 elektron vererek iyon oluşturuyor. Oluşan iyonla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A10 elektron içerir ve +2 yüklüdür.
- B14 elektron içerir ve yüklüdür.
- C12 elektron içerir ve +2 yüklüdür.
- D10 elektron içerir ve yüklüdür.
- E12 elektron içerir ve yüksüzdür.
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: A
- Magnezyum atomunda 12 proton ve 12 elektron vardır.
- 2 elektron verince 10 elektron kalır. Proton sayısı 12 olduğundan yük olur.
- Doğru cevap A.
Diğer şıklar: 14 elektron içerir ve yüklüdür. elektron verince elektron sayısı artmaz, azalır / 12 elektron içerir ve +2 yüklüdür. elektron sayısı 12 değil 10 olur / 10 elektron içerir ve yüklüdür. elektron veren atom pozitif yüklenir / 12 elektron içerir ve yüksüzdür. bu nötr magnezyum atomudur.
Soru 4
Na, Mg ve Al elementlerinin atom yarıçaplarının büyükten küçüğe sıralanışı aşağıdakilerden hangisidir? (Na: 11, Mg: 12, Al: 13)
- AAl > Mg > Na
- BMg > Na > Al
- CNa > Mg > Al
- DNa > Al > Mg
- EMg > Al > Na
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- Üç element de 3. periyottadır. Periyotta soldan sağa çekirdek yükü artar, elektronlar daha çok çekilir.
- Atom yarıçapı azalır: .
- Doğru cevap C.
Diğer şıklar: Al > Mg > Na periyotta soldan sağa yarıçap azalır, artmaz / Mg > Na > Al sıralama atom numarasıyla uyuşmuyor / Na > Al > Mg Mg ile Al’nin sıralaması ters / Mg > Al > Na Na en büyük yarıçaplı olmalı.
Kendini dene
Kendini dene
Atom numarası 8 olan oksijen atomunda kaç proton vardır?
ve olan karbon atomunda kaç nötron vardır?
.
Na atomunun elektron dizilimi nedir?
2, 8, 1.
17 proton ve 18 elektrona sahip tanecik hangi yüklüdür?
(anyon).
Aynı grupta yukarıdan aşağı inildikçe atom yarıçapı nasıl değişir?
Artar.
Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.