Ortaöğretim kimya 11 sinif 1 ünite; modern atom teorisi by Kimya Kulübü

ORTAÖĞRETİM KİMYA 11.SINIF 1.ÜNİTE: MODERN ATOM TEORİSİ

BAŞLIKLAR • 1.BÖLÜM: Atomun Kuantum Modeli • 2.BÖLÜM: Periyodik Sistem ve Elektron Dizilimleri • 3.BÖLÜM: Periyodik Özellikler • 4.BÖLÜM: Elementleri Tanıyalım • 5.BÖLÜM: Yükseltgenme Basamakları

ATOMLA İLGİLİ DÜŞÜNCELER

ELEKTRİKLENME DENEYİMLERİNDEN ATOMA

ELEKTRİK TÜRLERİ • Pozitif ve negatif olmak üzere iki tür elektrik vardır.

SU, ELEKTRİK YÜKLÜ MÜDÜR? • Sürtme sonucu, elektrik yüklü duruma gelen tarak suyu çeker. Bunu suyun akış yönündeki değişimden anlayabiliriz. Tarak elektrik yüklü olduğu ve suyu çektiğine göre suda da elektrik yükleri olmalıdır.

HER MADDE, ARTI VE EKSİ YÜKLÜDÜR (ELEKTROSKOP DENEMESİ) • Maddenin hem (+) yük hem de (-) yük içerdiğini, bu yüklerin birbiriyle etkileşim içinde olduğunu ve (-) yükün hareket ettiğini elektroskop denemesiyle görebiliriz. 7

FARADAY’IN ELEKTROLİZ DENEYLERİ VE ATOM ALTI PARÇACIKLAR

ELEKTROLİZ OLAYININ TANIMI • İçerisinde anyon ve katyonların bulunduğu bir karışımdan elektrik akımı uygulamak suretiyle iyonların nötrlenmesidir.

ELEKTROLİZ OLAYINDA BAŞLICA NİTEL KURALLAR • Anyonlar anotta, katyonlar katotta açığa çıkar. • Ortamda birden fazla katyon varsa katotta indirgenme yarı pil potansiyeli büyük olan önce indirgenir. • Ortamda birden fazla anyon varsa yükseltgenme yarı pil potansiyeli büyük olan anotta önce yükseltgenir. 10

ELEKTROLİZ OLAYINDA FARADAY PRENSİPLERİ • 1. Elektroliz devresinden geçen akım miktarı ile katot ve anotta toplanan ya da çözünen madde miktarı doğru orantılıdır. • 2. Bir elektroliz devresinden 1 Faradaylık akım geçirilirse anot ya da katotta 1 eşdeğer gram madde toplanır ya da çözünür. 1 Faraday = 1 mol elektron = 96500 coulomb (kulon) 11

Q = It Q : Elektrik yükü (coulomb) I : Akım şiddeti (amper) t : Zaman (saniye) • 3. Seri bağlı elektroliz kaplarından aynı akım geçtiğinde birinin katodunda ya da anodunda toplanan ya da çözünen madde miktarı bilinirse diğer kapların katot ya da anotlarında toplanan ya da çözünen madde miktarları hesaplanabilir. 12

ELEKTRONUN KÜTLESİ VE YÜKÜ • Elektronun kütlesi 9,1096 x 10 -28 g’dır. • Elektronun yükü -1,6022 x 10 -19 C (coulomb)’dur.

PROTONUN KÜTLESİ VE YÜKÜ • Protonun kütlesi 1,67 x 10-24 g’dır. • Pozitif yük, protonun yükü olup 1,6022 x 10-19 C (coulomb)’dur.

ATOM MODELLERİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ

ATOMUN YAPISINDA VURGULANMASI GEREKEN BAŞLICA ÖGELER Maddenin yapısı taneciklidir. Maddenin yapısı boşlukludur. Maddenin tanecikleri hareketlidir. Tanecikler arasında çekim kuvveti vardır. Tanecikler arasındaki mesafeler farklı farklıdır. • Taneciğin fiziksel özelliği yoktur; tanecik hâl değiştirmez. • • • • •

MADDENİN TANECİKLİ YAPISI GÖZLEMLENEBİLİR Mİ? • 30 milyon defa büyülten STM (tarayıcı tünel mikroskobu) ile atom ve moleküller görülebilmektedir. • Bilgisayardaki renklendirme dışında, görülen gerçek görüntüdür. • Kitaplardaki molekül modelleri yanlıştır, gerçek görüntü değildir. 17

• Atomlar yuvarlak model olarak, moleküller de birbirine geçme modeli şeklinde görülürler. • Atom çapı 10–8 cm olduğuna göre, atom mikroskopta 0,3 cm büyüklüğünde görülür. Günümüzde çekirdek, proton, nötron, elektron zaten görülemezler. Esirin de görülmesi mümkün değildir. Ancak belirtilen ispat yollarıyla varlığına delil getirilmektedir. 18

• Göremediğimiz, mikroskop veya X ışınlarıyla bile tespit edemediğimiz madde de vardır. Bunlara ancak günümüzün teknolojisi ile ulaşılmaktadır.

NAZZAM’IN PARTİKÜL TEORİSİ İLE İLGİLİ 12–13 ASIR ÖNCEKİ KEŞFİ • Atom teorisini ilk ortaya koyan Yunan bilginleri maddenin en küçük parçasının atom olduğunu söylerken bir İslam alimi olan Nazzam, maddenin sonsuz denecek ölçüde parçalanabileceğini söylemiş ve günümüzün ilim adamlarından biri gibi konuşmuştur. 20

• Bugünün partikül teorisi perspektifinden atom altı parçacıklar düşünülerek bu meseleye bakıldığında Nazzam’ın 12–13 asır önce, çok derin şeyler söylemiş olduğu iddia edilebilir.

ATOMUN YAPISI VE ELEKTRON BULUTU • Elektronlar, çekirdek etrafında dönerken bulut görünümü oluştururlar. • Elektron bulutunun görevi, çekirdeği korumaktır.

HEİSENBERG BELİRSİZLİK İLKESİ • Bulut içinde elektronlar, her an herhangi bir yerde bulunabilme özelliğine sahiptir. Buna Heisenberg belirsizlik ilkesi denir.

ATOMUN YAPISINDAKÄ° KANUNLAR

ATOMDAKİ KANUNLAR • ÇEKİM (CAZİBE) KANUNU: Atomun çekirdeğinde pozitif yüklü protonlar, etrafında ise negatif yüklü elektronlar bulunmaktadır. Bu iki zıt değer birbirini çekmektedir. • MERKEZKAÇ KUVVETİ: Protonlar, etrafındaki elektronları dağılmadan çekebilmesi ve döndürebilmesi için, çekirdek maddesinin çok büyük ve ağır olması gerekmektedir. 25

Bu yüzden de protonlar, elektronlardan yüzlerce kez daha büyüktür ve ağırdır; çünkü etrafındaki elektronları dağılmadan çekebilmesi ve döndürebilmesi için protonun ağır olması gerekir. 1 elektronun ağırlığı 1 birimdir. 1 proton ondan tam 1836 defa daha ağırdır; protonun ağırlığı 1836 birimdir. Bu ağır cisim etrafında, hafif olan elektronlar çok hızlı hareket etmektedirler. Elektronlar, bu süratli dönüşleriyle yörüngede kalmaktadırlar. Her elektronun hızı farklı farklıdır. 26

Etrafta çok hızlı hareket etme, çekirdekte ise ağır bir yük yüklenme vardır. Dolayısıyla ağırlık, merkezdedir. Çekirdeğin veya merkezi tutan ağırlığın önemi büyüktür. Çekirdeğe en yakın elektron en yüksek hıza sahiptir. Çekirdekten uzaklaştıkça elektronların hızı azalır. Çekirdeğin etrafındaki elektronlar biraz yavaş dönseydi, elektronlar dağılıp gidecek ve çekirdek yok olacaktı. Bunu koca dünya çekirdeğinin müthiş bir gürültü ile infilak edip yok olması takip edecekti. 27

Elektronlar, dönmesi gerekenden biraz daha hızlı dönseydi ve elektron çekirdeğe yanaşsaydı, düzenlilik yine bozulacaktı. Bu kanunun sosyal boyutuyla ilgili şunları söyleyebiliriz: En iyisi konumumuzun gereğini yerine getirmektir. Gerekli donanımı olmadığı hâlde, olduğundan fazla gözükerek kendilerini ülkesine hizmet ediyor gibi gösterip çekirdeğe yanaşanlar, bu yanaşmanın gereği olan samimi çalışkanlığı, başka niyetleri olduğundan dolayı sergilemediklerinden, kendilerine zarar verirler. 28

Çekirdeğe yakın elektronlar daha hızlı döner. Bunların yakınlığı ise uzaklık sebebi olmuştur. Gerekli donanımı olduğu hâlde, kendinden beklenen hızı göstermeyenlerin durumu ise şöyledir: Çekirdeğin cazibesi devam ettiği, çekirdek fırlatmadığı hâlde, onlar kendiliklerinden dağılıp giderler, çekirdekten uzaklaşırlar. Burada çekirdeğin de yok olması söz konusudur ki bu çok tehlikeli ve veballi bir durumdur; çünkü insan, iradesi olan bir varlıktır. 29

Doğrusu elektron gibi insanın da kendi makamında olmasıdır. Olduğundan fazla ya da noksan görünmemelidir. Aşırı alçak gönüllülük de gururdandır. Çekirdek çok ağır yük taşır. Elektron ise çok rahatlıkla akıp gider. Elektronların çekirdekten uzaklıkları, 1 mm’nin milyonda biri kadardır. Saniyedeki hızları ise 1000 km ile 15 000 km arasında değişir. Bu hızdaki elektronlar, çekirdek etrafında minicik yollarında saniyede milyarlarca defa tur atarlar. 30

Elektronların dönüş hızı her atomda farklı farklıdır. Hızlarını hiç kesmeden dönerler. Merkezkaç kuvvet bu dönüşle oluşur. • İTME (DAFİA) KUVVETİ: Aynı yükler birbirini iter. Çekirdekte birden fazla proton bulunursa bunlar, pozitif yüklü, yani aynı yüklü oldukları için birbirlerini iterler. Hidrojen hariç bütün atom çekirdeklerinde birden fazla proton bulunur. Elektronlar da, negatif yüklü, yani aynı yüklü oldukları için birbirlerini iterler. 31

• NÜKLEER KUVVET (BAĞLANMA ENERJİSİ): Çekirdekteki nötronlar, protonların birbirlerini itmelerini önleyerek bağlayıcı rol oynarlar. Bu da protonlar, nötronsuz bir arada bulunamazlar demektir. Bunun tersi de söz konusudur; nötronlar da her zaman protonlara muhtaçtırlar; çünkü onlar da tek başlarına kaldıkları zaman 13 dakikada yarısı bozulmaya uğrayarak proton ve elektron çıkartırlar. Nükleer kuvveti kavramak için nötronların özelliklerini görelim: 32

Çekirdekteki nötronlar, elektrik bakımından yüksüzdür. Yüksüz oldukları için bir madde içinde uzun yol alabilirler. Bu ağır parçalar, ağırlıklarına göre süratlenirler. Hızları, ışık hızından saniyede birkaç km’ye kadar değişir. Nötronların bazıları çok ağırdır; bu ağırlıklarından dolayı öyle hız kazanabilirler ki, en kesif maddelerin bile bir tarafından girip öbür tarafından çıkarlar.

Nötronlar bu süratle, 30 cm kalınlığındaki demir ve kurşundan bile geçebilirler. Ancak atom çekirdeğiyle çarpışmalarında enerjilerini kaybederler. Kuş havada ne kadar rahat uçuyor veya balık denizde ne kadar rahat yüzüyorsa, nötronlar da o hız sayesinde o kadar rahat hareket ederler. Bu özellikleri taşıyan nötronlar, çekirdek içinde, enerjilerini, protonları bir arada tutmak için kullanırlar. 34

Hidrojen hariç bütün atom çekirdeklerinde, mutlaka nükleer enerji bulunur. Hidrojen atomunun çekirdeğinde proton 1 adet olduğundan, hem nötrona hem de nükleer enerjiye ihtiyaç yoktur. Einstein, çekirdekteki nükleer enerjiyi E=mc2 formülü ile açıklar. Formüldeki m maddenin kütlesi, c ışık hızı, E ise enerjidir. Nükleer reaksiyonlarda, atom numarası ve kütle numarası korunmaktadır; bu durum kütlenin korunduğu anlamına gelmez. Nükleer reaksiyonlarda kütle kaybı olur. 35

Hidrojen dışındaki bütün atomların, bir tartılan kütlesi bir de hesap edilen kütlesi vardır. Tartılan kütle, mutlak surette her zaman daha az çıkmaktadır. Bu azalan miktar kadar madde, daha ilk oluşumda, hidrojen hariç tüm atomların çekirdeğinde, enerjiye dönüşmüştür. İşte bu enerji, nükleer enerjidir. Olay, saatin kurulup bırakılması gibi de değildir: Protonların birbirlerini itmemeleri için başlangıçta maddenin enerjiye dönüşmesiyle başlayan görevi, nötronlar her an sürdürmektedirler. 36

• ZIT SPİNDEN DOLAYI ORTAYA ÇIKAN, ELEKTRONLARI BİR ARADA TUTMAKLA GÖREVLİ KANUN: Hidrojen hariç, bütün atomlarda birden fazla elektron vardır. Elektronlar, negatif yüklü, yani aynı yüklü oldukları için birbirlerini iterler. Bu durumda her iki elektrondan birisinin saat yönünde, diğerinin ise saat yönünün tersi istikamette dönmesi; elektronların birbirlerini itmelerini önleyerek bir arada kalmalarında rol oynar. Zıt spin, farklı yönde dönüş demektir. 37

ELEKTRONLARDAN ENERJİSİ DÜŞÜK OLAN MI YOKSA YÜKSEK OLAN MI HIZLI DÖNER? • 7 enerji düzeyi vardır. Çekirdeğe en yakın olan 1. enerji düzeyi, en uzak olan da 7. enerji düzeyidir. • 1. enerji düzeyinden 7. enerji düzeyine doğru enerji düzeylerinin enerjisi fazlalaşır. 1. enerji düzeyinin enerjisi en az; 7. enerji düzeyinin enerjisi en çoktur. 38

• Çekirdeğe yakın elektronlar daha hızlı, çekirdeğe uzak elektronlar ise daha yavaş dönerler. • Herhangi bir atomun üst enerji düzeyindeki elektronların enerjisi daha fazladır. Buna rağmen diğerlerine göre daha yavaş dönerler. Elektronun hızı ile enerji düzeyinin enerjisi ters orantılıdır; bu iki konu birbiriyle karıştırılmamalıdır. • Kimyasal bağ, en üst düzeydeki elektronların bir kısmı ile meydana getirilir. 39

EVRENDEKİ KANUNLARIN DEĞİŞMEDİĞİ GÖRÜLMEKTEDİR • En büyük alemdeki en büyük sistemlerdeki itme ve çekme kanunları ile en küçük atom parçacıklarındaki kanunlar aynıdır. Eğer bu tür kanunlar değişseydi, hiçbir ilim inkişaf edemez ve kanunlar belirli, kararlı olamadığından hiçbir formülden, sabit sayıdan vb. hususlardan bahsedilemezdi. İlimlerin meydana gelmesi, bu değişmez kananlar vasıtasıyla 40 olmaktadır.

GÜNEŞ SİSTEMİ İLE ATOM YAPISI ARASINDAKİ BENZERLİKLER Bir kısım kürelerin güneşin etrafında peykler hâlinde sürekli dönmeleri gibi elektronlar da atom çekirdeğinin etrafında hareket etmekte ve dönmektedirler. 41

Güneşin büyüklüğüne nazaran dünya ile olan uzaklık mesafesi ne ise, atom çekirdeğinin küçüklüğüne nazaran elektronlar arasındaki uzaklık mesafesi de aynıdır. Elektronların hızı, çekirdeğe olan uzaklıklarına göre değişir. Güneşe en yakın gezegen en fazla hıza sahip olduğu gibi çekirdeğe en yakın elektron da en yüksek hıza sahiptir.

Elektronların öz kütlesi, çekirdeğe olan uzaklıklarına göre değişir. Güneşe en yakın gezegen en fazla öz kütleye sahip olduğu gibi çekirdeğe en yakın elektron da en büyük öz kütleye sahiptir. Dünyada en çok bulunan element demirdir. Güneşe bizden daha yakın olan gezegenlerin öz kütlesi demirden fazladır. Güneşe bizden daha uzak olan gezegenlerin öz kütlesi ise demirden azdır.

ATOMUN YAPISINDA VE YILDIZLARDA AYNI KANUN GEÇERLİDİR

• KÜTLESEL ÇEKİM KUVVETİ: Gezegenlerdeki kanundur. m1 x m 2

F= G r2

• COULOMB (KULOMB) ÇEKİM KUVVETİ: Atomdaki kanundur. q1 x q2

F= k r2

• G ve k sabit sayıdır. F, çekim kuvvetidir; birimi Newton (N)’dur. r, uzaklıktır. m gezegenlerin

ATOMDA KİMYASAL BAĞ DIŞINDAKİ ÇEKİMLER • Atom yapısında, her şey zıddıyla dengelenmiştir: a) Protonların birbirini itmesi nükleer kuvvetle (bağlanma enerjisi) dengelenmiştir. b) Elektronların birbirini itmesi zıt spinli dönüşle dengelenmiştir. c) Protonla elektronun birbirini çekmesi merkezkaç kuvvetiyle dengelenmiştir. 46

• Atomun yapısında eşit sayıda proton (+) ve elektron (–) olmasıyla denge sağlanmıştır. • Proton ile elektron birbirini çeker. Elektrondaki merkezkaç kuvveti bu çekimi zıt yönde dengeler. • Elektronlar, atom çekirdeği etrafında ikişerli dolanırlar. Biri saat yönünde, diğeri ise saat yönünün tersi yönde döner. Böylece elektronlar da, kendi aralarında eşlenmiştir. 47

• Kainatın herhangi bir noktasında bir partikül yaratılınca onunla birlikte zıt ikizi de meydana gelir. Elektronun zıt ikizi pozitron, protonun zıt ikizi anti proton, nötronun zıt ikizi anti nötron, nötrinonun zıt ikizi anti nötrinodur. • Proton ve nötronun meydana geldiği kuark adı verilen partiküller de çiftler hâlindedir: Yukarı kuark–aşağı kuark, üst kuark–alt kuark, tuhaf kuark–tılsım kuark. 48

• Bildiğimiz atomun yapısına karşılık olarak; çekirdeği negatif, elektronu pozitif olan atomlar da vardır. Bu atomlardan oluşan madde; maddenin zıt eşi veya anti madde olarak adlandırılır. Anti madde bazı yıldız sistemlerinde bulunmaktadır. • Elektriğin de pozitif ve negatif olmak üzere iki cinsi vardır.

IŞINLARIN ENERJİSİNİN DALGA ÖZELLİĞİ

MADDENİN (IŞIĞIN) İKİ KARAKTERİ 1. TANECİKLİ YAPI 2. DALGA KARAKTERİ • Atom ve daha küçük boyutlara inildiğinde maddenin tanecik özelliğinin yanı sıra dalga özelliği de deneylerle gözlemlenebilir. • Işık da madde gibi hem tanecik hem de dalga özelliğine sahiptir. 51

IŞIĞIN TANECİKLİ YAPISI • Işığın tanecikler hâlinde yayıldığını ilk ortaya koyan Newton’dur.

IŞIĞIN DALGA ÖZELLİĞİ • Işığın dalga teorisi hemen kabul edilmedi; çünkü bazı bilim insanları, ışık dalga hareketi şeklinde dağılsaydı dalgalar köşeli engellerin çevresinde büküleceğini ve bunun sonucunda da köşelerin çevresini görebileceklerini düşünüyorlardı. Günümüzde ışığın köşeli engellerin çevresinde büküldüğü bilinmektedir (kırınım), ancak ışık dalgaları kısa dalga boylu olduğundan kırınım gözlemlenemez. 53

ELEKTROMANYETİK IŞIMANIN DALGA VE PARÇACIK ÖZELLİĞİ

• Işık, elektromanyetik ışımanın gözle görülen bölümüdür.

1.BÖLÜM: ATOMUN KUANTUM MODELİ

MADDENİN DALGA KARAKTERİ • Atom ve daha küçük boyutlara inildiğinde maddenin tanecik özelliğinin yanında dalga özelliği de deneylerle gözlemlenmektedir. • Mesela; atomdaki elektron ispat edilirken elektronun dalga özelliğinden yararlanılır. • CD üzerinde ışığın kırılmasıyla görülen gökkuşağı renkleri, elektromanyetik ışımanın dalga girişimine örnektir. 57

SEMANIN MEKFUF MEVC OLMASI • Mevc, dalga demektir. • Mekfuf kelimesinin değişik anlamları vardır. Her bir anlam dalganın farklı bir yönünü, değişik bir özelliğini, ayrı bir karakterini açıklar. • Sema, mekfuf mevc özelliğine sahiptir. • Sema; dalgaları kararlaşmış, durgunlaşmış, sakin hâle gelmiş bir denizdir. 58

DALGANIN ÖZELLİKLERİNDEN BAZILARI: KARARLAŞMAK, DURGUNLAŞMAK, SAKİN HÂLE GELMEK • Evren, dalgalardan meydana gelmiş bir denizdir. Kararlaşmak, durgunlaşmak, sakin hâle gelmek; dalganın başlıca özelliklerindendir. 59

SCHRÖDİNGER, KARARLAŞMIŞ DALGALARDAN SÖZ EDER • Kuantum mekaniğine göre belli bir hıza sahip olan her kütleye karşılık olan bir dalga vardır. • Dalga boyu Broglie'nin ortaya koyduğu denklemle hesaplanabilir. • Mesela; 1 cm/s hıza sahip bir elektron dalgası yaklaşık 7 cm boyundadır. 60

• Hız arttıkça dalga boyu kısalır. • Daha karmaşık sistemlerde dalga özellikleri, Schrödinger’in bulduğu “Schrödinger denklemi” ile ifade edilir. • Schrödinger, kararlaşmış dalgalardan söz eder.

Broglie (1892–1987) ve Schrödinger (1887–1961) Kimdir? • Broglie, 1929 yılı Nobel ödülü sahibidir. Fransız fizikçidir. • Schrödinger, kuantum mekaniğine olan katkılarıyla, özellikle de 1933'te kendisine Nobel ödülü kazandıran “Schrödinger denklemi” ile tanınır. Avusturyalı fizikçidir. 62

DALGA ÖZELLİKLERİNİN FAZLASINI ÖĞRENMEMİZ YASAKLANMIŞTIR • Mekfuf kelimesinin bir manası da “yasak edilmiş veya menolunmuş” demektir. • Mekfuf mevc, yasak edilmiş dalga anlamındadır. • Kuantum mekaniğinde dalga özelliklerinden en önemlisi; dalganın konum ve momentum bilgilerinin, belli bir sınıra kadar ölçülebilir olmasıdır. 63

• Dalga özelliklerinin daha fazlasını öğrenmemiz yasaklanmıştır. Fiziksel olarak da bu zaten mümkün değildir. Buna “Heisenberg belirsizlik ilkesi” denir. • Bu özellik aynı zamanda, mutlak determinizmi reddeder ve kader gerçeğine kapı aralar.

Süper Sicim Teorisi (Superstring Teorisi) • “Süper sicim teorisi” veya uluslararası ismiyle “superstring teorisi” maddenin dalga özelliği ile ilgilidir. Bu teoriye göre maddenin en temel özellik parçacığı sicimlerdir. Kütle ve elektrik yükü gibi özellikler, sicimlerin belli salınımları ile ortaya çıkar. Dolayısıyla bir dalga hareketi söz konusudur. Sicim teorisi; açık sicim ve kapalı sicim olmak üzere iki ana gruba ayrılır. 65

AÇIK SİCİM TEORİSİ VE KAPALI SİCİM TEORİSİ • Açık sicim teorisine göre, sicimlerin uçları hem birleşebilir hem de ayrılabilir. Kapalı sicim veya açık bir sicim şekli olabilir. • Kapalı sicim teorisinde ise sicimin açılabilme özelliği yoktur. Her zaman kapalı bir halka görünümündedir. Zaten mekfuf kelimesinin bir diğer anlamı da “kulplarından sıkıca bağlanıp heybe gibi asılmış” demektir. 66

• Düğümün açılıp kapanabilme özelliği göz önünde tutulduğunda, açık sicim teorisinin tercih edildiği düşünülebilir.

DÜRÜLMÜŞ DALGA KARAKTERİ (ÜÇ BOYUT DIŞINDAKİ DİĞER BOYUTLARIN ÜÇ BOYUT İÇİNDEKİ DÜRÜLMÜŞLÜĞÜ) • Mekfuf kelimesi, “dürülmüş” anlamına da gelmektedir. Süper sicim teorisi için üç boyut (buut) yeterli değildir, ek boyutlar gerekmektedir. Ek boyutlar, dürülmüş bir vaziyette bildiğimiz üç boyutta gizlenmiştir. Bu görüş, bu konudaki en yaygın yorumdur.

• 3 boyutlu bir âlemde yaşamaktayız. • 4. boyut, itibari hat dediğimiz zamandır. İçine zamanı da alan 5. boyut da vardır. Zaman, itibari bir şeydir; hakiki vücudu yoktur. Zamana değer, hayatiyet ve canlılık kazandıran şey, o zaman zarfı içinde yapılan işlerdir. • Einstein, hem bu boyutlardan hem de 6. boyuttan söz etmiştir. Einstein’ın iddia ettiği bu 6. boyut, seyr ü seyahat olarak bilinir. 69

• Mekfuf kelimesinin “dürülmüş” anlamında da; maddenin dalga karakterine, süper sicimlere ve 3 boyut dışındaki diğer boyutlara çarpıcı bir işaret görülmektedir. • Süper sicim teorisi, 1915 yılında Einstein tarafından bulunan bir teoridir. • Diğer âlemde insanın görmesi ise belki 100 boyutlu olacaktır. İnsan öbür dünyada bir şeyi aynı anda 100 boyutlu olarak görüp hissedebilecektir. 70

• Sonuç olarak kuantum mekaniğine göre, evrendeki her bir zerreye karşılık gelen bir dalga vardır. Evren, bu dalgalardan meydana gelmiş bir denizdir.

ELEKTROMANYETİK IŞINLARIN DALGA MODELİYLE AÇIKLANMASI

• Radyo dalgaları, kızıl ötesi (infrared) dalgalar, görünür bölgedeki ışık ve xışınları elektromanyetik ışıma türleridir. • Görünür ışığın dalga boyu 380 nm ile 760 nm arasındadır. Spektrometrede renkler kırmızıdan başlar mora kadar devam eder. Kırmızı, en uzun dalga boyu ve en düşük frekansa sahiptir; mor ise en kısa dalga boyu ve en yüksek frekansa sahiptir. Göz ancak bu iki renk arasındaki ışınlara karşı duyarlıdır. 73

• Frekansı kırmızı rengin frekansından düşük ışınlara kızıl ötesi (IR); mor rengin frekansından yüksek ışınlara da mor ötesi (UV) denir. Görünür bölge dışında kalan ve gözün duyarlı olmadığı ışınlar, dolaylı olarak gözlenebilir.

DALGALARI TANIMLAMADA KULLANILAN TERİMLER • • • •

Dalga boyu Genlik Hız Işımanın frekansı

DALGA BOYU (λ, LAMDA) • Ardı ardına gelen iki dalga üzerinde benzer noktalar arasındaki uzaklıktır (İki maksimum veya iki minimum nokta arasındaki uzaklık).

GENLİK (A) • Bir dalgada maksimum yüksekliğe veya minimum derinliğe denir.

HIZ (c) • Vakumda (boşlukta) elektromanyetik dalgalar dalga boyuna bağlı olmaksızın aynı hızla hareket eder. c sembolü ile gösterilen ve 2,99x108 m/s değerinde olan bu hıza ışık hızı denir. Işık hızı boşlukta ve maddesel ortamlarda farklı farklıdır.

IŞIMANIN FREKANSI (nü) • Belli bir noktadan 1 s’de geçen dalga sayısıdır. Birimi Hz (herts)’dir. Belli bir ışıma için dalga boyu ile frekansın çarpımı elektromanyetik dalgalar için ışık hızına eşittir. Işığın frekansı ışık kaynağına bağlı olup ortamla değişmez.

UZUNLUK ÖLÇÜ BİRİMLERİ • • • • •

Nanometre, nm kısaltmasıyla gösterilir. 1 nm = 1 milimikron = 10 angström 1 milimikron = 10–3 mikron –3 1 mikron = 10 mm –3 1 mm = 10 m

BOHR ATOM MODELÄ° VE VARSAYIMLARI

LYMAN SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=1 katmanına inerse mor ötesi ışık (ultraviyole ışık) yayınlanır. Lyman serisi adı verilen spektral seri meydana gelir.

BALMER SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=2 katmanına inerse görünür bölgedeki ışık yayınlanır. Balmer serisi (mor) adı verilen spektral seri meydana gelir. • Lyman serisinde Balmer serisine göre daha çok enerji açığa çıkar. • Lyman serisindeki çizgilerin dalga boyları Balmer serisindekilerden daha kısadır. 83

PASCHEN SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=3 katmanına inerse kızıl ötesi ışık (IR, infrared ışık) yayınlanır. Paschen serisi adı verilen spektral seri meydana gelir. • Paschen serisindeki çizgilerin dalga boyları Balmer serisindekilerden daha uzundur.

BRACKETT SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=4 katmanına inerse Brackett serisi (mavi-yeşil) adı verilen spektral seri meydana gelir.

PFUND SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=5 katmanına inerse Pfund serisi (menekşe) adı verilen spektral seri meydana gelir.

NİELS BOHR (1885–1962)’UN RÜYASI VE “BOHR ATOM MODELİ”NİN KEŞFİ • Niels Bohr, Danimarkalı bilim adamıdır. • Bohr Atom Modeli’ni 1919 yılında ortaya sürmüştür. • 1922 yılında Nobel ödülü almıştır. • Niels Bohr’un kendi adıyla anılan “Bohr Atom Modeli” bir rüya ile ortaya çıkmıştır. 87

• Bohr’un rüyası şöyleydi: “Bohr, güneşin kızgın gazlarla dolu merkezinde duruyordu. Gezegenler de ince ipliklerle bağlı oldukları güneşin etrafında dönüyorlardı. Her gezegen Bohr’un yanından geçerken bir düdük çalıyordu. Sonra kızgın gazlar soğuyup katılaştı.” • Bu rüya Bohr’un güneş sistemi ile atomun yapısı arasında benzerlik düşünmesine vesile olmuştur. • Böylece “Bohr Atom Modeli” bir rüya ile başlamış oldu. 88

• Bohr’un rüyası, Bilim ve Teknik Dergisi’nin Ağustos 1972 sayısının 8. sayfasında “Rüya Görerek Başarıya Ulaşın” yazısında yayımlanmıştır. • Bohr’un rüyasında olduğu gibi sadık rüyalarla ortaya çıkan bilimsel buluş ve keşifler, hem ruhun hem de kaderin varlığına delil teşkil eder. • Birçok keşif ve buluşun temelinde sadık rüyada verilen mesajlar vardır. 89

RÜYASINDA NİELS BOHR’UN “BOHR ATOM MODELİ”Nİ KEŞFİ BİR ANDA ULAŞILAN BAŞARIDIR • İlmî çalışmalarda başarıya ulaşmada iki yol vardır: • Birincisi; düşünmek, ezberlemek, fikri çalıştırmaktır. Bu; zamanla olanıdır. 90

• İkincisi; sezgi adını verdiğimiz bir anda ulaşılan başarıdır. Bu da iki kısımdır: Birisi gayret gösterme sonucunda ilhamla olanı, diğeri de o branşta çalışmadan ilhamla olanıdır. • Gayret gösterme sonucunda ilhamla olanı, çalışma ve tecrübe ile ama çalışma sonucu değil de farklı bir zamanda ele geçer. Rüyada Kekule’nin benzen halkasını keşfetmesi, Bohr’un da atom modelini bulması buna örnektir. 91

• Bir anda ulaşılan başarının ikincisi, o branşta çalışmadan gelen ilhamdır. Herkes potansiyel olarak buna açık var edilmiştir. Bu yolda; peygamberler, doğruluktan şaşmayan akıl sahipleri ve temiz duygu, temiz düşünce taşıyan kalp sahipleri vardır. Bu başarı; mevhibeiilahiye olarak verilir.

ESİR İLE İLGİLİ BİLDİKLERİMİZ • 19. asrın sonları ve 20. asrın başlarında bilim dünyasının yoğun bir şekilde tartıştığı esirin varlığı konusunda günümüzün bilim adamları arasında birlik olduğu söylenebilir. Yine de bazı kişilerin kabul etmediğini söyleyebiliriz. • Esir, atomdan çok küçüktür. Esirin de zerreleri vardır. Günümüzün bilinen en küçük parçacığı, esirin zerreleridir. 93

• Önce esir, sonra atom var edilmiştir. Atom esirden yapılmıştır. Atomun yapı taşları esirdendir. • Esir, atomların tarlasıdır. Esiri bir deryaya benzetirsek onda yüzen varlıklar; atomlar, moleküller, iyonlar, formül–birimler ve galaksiler olur. Yeryüzü de esir denizinde yüzen bir gemi gibi düşünülebilir. • Esir, su gibi akıcıdır. Hava gibi nüfuz edicidir. Esirin nüfuz etmediği madde yoktur. 94

• Isı, ışık, elektrik ve sesin yayılması esirin varlığını gösterir; çünkü boşlukta bunların yayılması düşünülemez. Dolayısıyla uzay boşluğu yoktur. Uzayın derinlikleri, sonsuza kadar uçsuz bucaksız bir boşluk değil; uzay, kesinlikle esir maddesiyle doludur. Gezegenler arasındaki çekme ve itme kanunları da ancak esirin varlığıyla açıklanabilir. Yine uzay boşluğu dışındaki her çeşit boşlukta da esir vardır. 95

• Atomların yapı taşı birdir. Proton, nötron ve elektronun farklı adetlerinin bir araya gelmesiyle farklı atomlar ortaya çıkıyor. Bunun gibi proton, nötron, elektron ve diğer atom altı parçacıklarının da aynı yapı taşının farklı adetlerinin bir araya gelmesiyle ortaya çıktığını söyleyebiliriz. • Buz ile su buharının birleşmesinden su oluşabiliyor. Bunun gibi atom içinde de birleşmeler, dönüşümler ve eşitlikler gerektiğinde oluyor. 96

TANECİK DÖNÜŞÜMLERİ, ENERJİ VE ESİR İLİŞKİSİ • Bu birleşme, dönüşüm ve eşitliklerden bazıları şunlardır: • Proton + Elektron → Nötron • Nötron → Proton + Elektron • Bu durum bize hem esir maddesinin enerji ile ilgili olduğunu ispat eder hem de atomdaki taneciklerin yapı taşının aynı olduğu konusunda fikir verir. 97

• Esirde büyük bir enerji olduğu düşünülüyor. • Kandiller bir zaman zeytinyağı ile yakılır. Sonra petrol ve elektrik enerjisi devreye girer. Petrolün devrinin bitmesi yakın görünüyor. Yer ve gök hazinelerinin üstündeki perdenin kalkacağı ve yeni enerji kaynaklarının açılacağı bir dönem beklenmektedir. O dönemin ulaşım vasıtaları temiz enerjiyle veya enerjiye bile lüzum görülmeden çalışacaktır. 98

• Maddenin 4 hâli olduğu gibi esirin de hâlleri vardır. • Maddenin hâllerinde formül aynı kalmakla beraber isimler ve görünüşler farklı oluyor. Su buharı, su, buz örneğinde olduğu gibi gaz, sıvı ve katı üç tür maddenin de formülü H2O’dur. • Bunun gibi esir maddesi de esir kalmakla beraber, diğer maddeler gibi farklı şekil alabilir ve ayrı suretlerde bulunabilir. 99

• Hem madde esirden yapılmıştır hem de madde içinde esir vardır. • Esirin farklı şekillerinden bir kısmı tartı ve ölçüye gelir, bir kısmı ise tartı ve ölçüye gelmez. Demek ki ölçülemeyen de bilim oluyor. Esir, tartı ve ölçüye gelmeyen ortamları da oluşturur. Esir; madde ve mana alemlerinin arasında bir yapıya sahiptir. Bu nedenle esir maddesi, manevi varlıkların da yaşama ortamı olarak düşünülebilir. 100

• Demek ki bilimin konusu maddeyle sınırlı değildir; metafizik de bilim kabul edilmelidir. Esir ruha yakın bir yapıda olup vücudun en zayıf mertebesidir. Esirle ilgili ortaya çıkacak ispatlar, bizi, din ile ilmin buluştuğu noktalara götürebilir. • Maddenin % 96’sını oluşturan ve günümüzde bilinmeyen madde olan karanlık maddenin esir olabileceği düşünülmektedir.

101

ATOM ALTI PARÇACIKLAR DA ESİRDEN YAPILMIŞ OLABİLİR • Esir maddesi atom altı parçacık olduğu gibi diğer atom altı parçacıklar da esirden yapılmış olabilir.

102

HİGGS PARÇACIĞI (HİGGS BOZONLARI): KEŞFEDİLMEMİŞ ATOM ALTI PARÇACIK • Higgs parçacığı (Higgs bozonları), günümüzdeki madde kuramının henüz keşfedilmemiş taneciğidir. Higgs bozonları atom altı parçacıklardandır. • Higgs bozonlarının esir olabileceği düşünülmektedir. 103

• Cenevre’de Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN)’ün yerin altındaki büyük laboratuarına dünyanın en büyük süper iletken mıknatısı indirilmiştir. Mıknatıs, Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC) “parçacık çarpıştırma deneyi” için kullanılacaktır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısının niçin inşa edildiğini tek bir cümleyle yanıtlarsak bu yanıt “Higgs bozonlarının keşfedilmesi amacıyla inşa edildiği” şeklinde olacaktır. 104

• Higgs kelimesinin sözlük anlamı “çok büyük bir sıçrama” demektir.

105

AVRUPA NÜKLEER ARAŞTIRMA MERKEZİ (CERN)’DEKİ YÜZYILIN DENEYİ • CERN (Sörn), Cenevre’dedir. • CERN’de 2008 yılının eylül ayında büyük bir deney gerçekleştirilmiştir. • CERN’de görevli bilim adamlarının bazıları Türk bilim adamıdır. Ancak CERN’e üye değildirler. 106

• Maddenin başlangıcının olduğu, başka bir ifade ile maddenin belli bir başlangıçtan itibaren var edildiği konusu, CERN’deki deneylerin sonucunda deneysel olarak da ispat edilecektir. • Big Bang (Büyük Patlama) teorisine göre madde zaten hem ezelî (öncesiz) değildir; bir başlangıçtan itibaren vardır hem de hesap edilebilen belli bir süre sonra son bulacaktır. 107

• İlk var edilişin nasıl olduğunu tam olarak bilemeyiz; çünkü göklerin ve yerin yaratılışına şahit tutulmadık. • Zamanı geriye götürüp bu gerçeğe şahit olma konusu ise..!

108

ATOM ALTI PARÇACIKLAR DA ESİRDEN YAPILMIŞ OLABİLİR • Esir maddesi atom altı parçacık olduğu gibi diğer atom altı parçacıklar da esirden yapılmış olabilir.

109

BİG BANG (BÜYÜK PATLAMA) TEORİSİ • Big Bang (Büyük Patlama) Teorisi basitçe şöyle özetlenebilir: 13,7 milyar yıl önce evren bir nokta olarak var edildi ve genişletildi. Bu teoriye göre evrenin bir başlangıç noktası vardır. Bu başlangıç noktasından önce madde ve zaman yoktur. • Evrenin başlangıç noktası denildiğinde, noktanın boyutunun olmadığı bilinmelidir. 110

• Var ediliş ve genişleme, bir emirle başlamıştır ve devam etmektedir.

111

ZIT İKİZ ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Kâinatın herhangi bir noktasında bir partikül yaratılınca onunla birlikte zıt ikizi de meydana gelir. • Elektronun zıt ikizi pozitron, protonun zıt ikizi anti proton, nötronun zıt ikizi anti nötron, nötrinonun zıt ikizi anti nötrinodur.

112

KUARK ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Kuarklar; proton ve nötronları oluştururlar. • Kuark adı verilen partiküller de çiftler hâlindedir: Yukarı kuark–aşağı kuark, üst kuark–alt kuark, tuhaf (garip) kuark–tılsım kuark. • Kuarklar; hem elektromanyetik kuvvet, zayıf kuvvet ve nükleer kuvvetin ortaya çıkmasına sebeptir hem de bunların etkilerini duyarlar. 113

ANTİ MADDE ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Bildiğimiz atoma karşılık olarak çekirdeği negatif, elektronu pozitif (pozitron) olan atomlar da vardır. Bu atomlardan oluşan madde; maddenin zıt eşi veya anti madde olarak adlandırılır. • Sebepler dünyasında her şeyin çift yaratılmış olmasını, anti madde ile evren bazında da görmüş oluyoruz. 114

• Madde, enerjinin yoğunlaşmış şekli olarak da tarif edilebilir ve tekrar enerjiye dönüşebilir. • Fisyon ve füzyon reaksiyonlarında, kütlenin binde bir, on binde bir gibi çok küçük bir kısmı enerjiye dönüşür. Geri kalan kısmından ise başka element oluşur. • Anti madde, kuantum mekaniğinin en sırlı konularındandır. • Dünyada anti madde yoktur. 115

• Anti maddenin varlığı CERN’de tanecik hızlandırıcılarda ortaya konulmuştur. Atom altı parçacıkların ışık hızına yakın hızda parçalanmasıyla CERN’de çok küçük miktarda bir görünüp bir kaybolan anti madde ispatlanmıştır. • Anti madde bazı yıldız sistemlerinde bulunmaktadır. • Evren var edildiğinde, eşit miktarda madde ve anti maddenin yaratıldığı tahmin edilmektedir. 116

ANTİ MADDE NİÇİN BİR GÖRÜNÜP BİR KAYBOLUYORDU? (DÜNYADA ANTİ MADDE NEDEN YOKTUR?) • Beta bozunmasında, nötron protona dönüşür ve dışarıya bir elektron ile bir anti nötrino denilen tanecik neşrolunur. • Nötron → Proton + Elektron + Anti nötrino • Bazı nadir izotoplarda ise çift beta bozunması görülür. 117

• Çift beta bozunmasında, nötronların ikisi birden aynı anda bozunur. İki protona dönüşür. Bu esnada iki elektron ile iki anti nötrino yayılır. • Çift beta bozunmasının farklı bir versiyonunda ise anti nötrino oluşmaz. • Beta bozunmasında dışarıya bir anti nötrino neşredilir. Çift beta bozunmasında ise dışarıya iki anti nötrino neşredilir. Bu; bir nötronda bir anti nötrino bulunduğu anlamına gelir. • 2Nötron → 2Proton + 2Elektron 118

• Çift beta bozunmasının farklı versiyonunda oluşan anti nötrino çekirdekten dışarı çıkamadan, çekirdekteki bir başka nötron tarafından absorbe edilir. Bizim bunu gözlemimiz, anti nötrinonun bir görünüp bir kaybolması şeklinde olur. Buna, anti nötrinonun gizlenmesi de diyebiliriz. Dünyada anti maddenin olmayışı, anti maddenin gizlenmesinden dolayı olabilir. Şayet böyleyse; nötronun yapısında gizlenmiş anti nötrino maddenin temel parçacıkları arasında ayrı bir yer alacaktır. 119

• Anti madde, tanecikler arasında müstakil olarak mevcut değildir. • Anti madde, evrenin başlangıcında yüksek sıcaklık şartlarında mevcuttu.

120

DÜNYADA NİÇİN ANTİ MADDE YOKTUR? • Anti madde ile madde birbirine temas ettiğinde her ikisi de büyük bir enerji açığa çıkararak ortadan kaybolurlar. • Madde ile anti madde karşılaştığında; maddenin %100’ü enerjiye dönüşür. Bu, patlayan bir hidrojen bombasının bıraktığının 143 katı fazla enerji demektir. • Şayet dünyada anti maddenin gizlenmesi olmasaydı dünya olmayacaktı. 121

ELEKTRON İLE POZİTRON BİRBİRİNİN ANTİ MADDESİDİR • Elektron ve pozitron arasındaki temas neticesinde, 511000 elektron volt gibi enerjiye sahip gama ışınları meydana gelir. • Elektronun (madde) atom numarası –1, kütle numarası 0’dır. Pozitronun (anti madde) atom numarası +1, kütle numarası 0’dır. 122

• İkisini topladığımızda atom numarası da kütle numarası da 0 olan gama ışını oluşur ve enerji açığa çıkar.

123

ATOM ALTI TANECİKLERİN DİLİ • Atom altı tanecik araştırmalarında daha derinlere inildikçe, çok küçük kütleli, kütlesiz, çok hızlı ve çok kısa ömürlü taneciklerin varlığı bize şunları düşündürüyor: • Madde her an, sanki varlık–yokluk sınırından ve hatta yokluktan var ediliyor. • Atom altı dünyası sabit ve hareketsiz değildir. Var edildikten sonra kendi hâline bırakılmamıştır. 124

• Bu kadar küçük, hızlı, her an oluşan ve başka şeylere dönüşen bu kadar çok taneciğin var edilmesi bizim, büyüklüğü, ilmi, hesabın inceliğini ve sonsuzluğu anlamamız içindir.

125

ETER VE ETER ALTI ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Küçük alem diyebileceğimiz atom altı partiküller, değişik çevrelerde eter, eter altı gibi adlarla da anılmaktadır. • Eteri bazıları kabul eder, bazıları kabul etmez.

126

MUON ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIK • Uzaydan dünyaya gelen muon adı verilen parçacıklara da atom altı parçacık denebilir.

127

KARANLIK MADDE • Maddenin % 96’sının ne olduğu günümüzde bilinmiyor. Buna karanlık madde denilmektedir.

128

KARANLIK ENERJİ VE KARANLIK MADDE • Bir görüşe göre de maddenin bilinmeyen % 96’sının; % 70’i karanlık enerji, % 20’si ise karanlık maddedir. • Evrendeki maddenin sadece % 4’ünün ne olduğu bilinmektedir. • Varlığın gözlemlediğimiz kısmı; bütününe göre çok azı, ufak bir parçasıdır. 129

• Atom altı parçacıklarla ilgili ortaya konan günümüzün partikül teorisi, perdenin arkasında daha nice varlıklar olabileceğini kanıtlamaktadır.

130

FOTON (IŞIK PARÇACIĞI), ÖZELLİKLERİ VE GÖREVİ • Foton, evrenin en hızlı parçacığıdır. Kütlesiz ve elektrikçe yüksüzdür. Saniyede 300 milyon km yol alır. • Fotonun görevi, güneşteki enerjiyi dünyaya taşımaktır. • Elektromanyetizmanın taşıyıcısıdır. • Elektrik yüklü parçacıklar üzerine etkir. 131

FOTONUN MEYDANA GELİŞİ • İlk var edildiği yer güneşin merkezidir. Güneşin merkezindeki sıcaklık 15 milyon °C’tır. • Güneşin merkezinde var edilen her bir foton ilk başta yüksek enerjiye sahiptir. • Fotonlar güneşin merkezindeki çarpışmalar sonucunda soğur. Böylece farklı özellikte, düşük enerjili birçok değişik foton meydana gelir. 132

• Güneşten çıkan foton, yaklaşık 8,5 dakikada dünyaya ulaşır. • Foton çeşitlerinden zararlı olanları, dünyamıza ulaşamaz. Ozon tabakası, bunları tutmakla görevlidir. • Güneşte füzyon sonucu 4 adet hidrojen çekirdeğinden, 1 adet helyum çekirdeği oluşur ve 2 adet pozitron meydana gelir. Böylece her saniye 564 milyon ton H (hidrojen) elementi, He (helyum) elementine dönüşmüş olur. 133

• Bu dönüşüm esnasında güneş, her saniye kütlesinden E=mc2 formülüne göre 4 milyon ton kaybeder. • Bu azalan kütle enerjiye dönüştürülür. • Güneş enerjisi hâlinde dünyamıza gelir. • Foton ve nötrinolar da böylece meydana gelir. • Foton adı verilen parçacıklara da atom altı parçacık denebilir. Fotonlar çeşitlidir. 134

FOTON (IŞIN) ÇEŞİTLERİ • Alfa ışını (kozmik ışın), beta ışını ve gama ışını • X ışınları • Ultraviyole (mor ötesi) ışınlar • Görünen ışık • İnfrared (kızıl ötesi) ışınlar: IR ışını • Mikro dalgalar • Radyo dalgası • Lazer ışını 135

GÖZÜN ALGILAYABİLDİĞİ IŞINLAR • • • • • •

Nanometre, nm kısaltmasıyla gösterilir. 1 nm = 1 milimikron = 10 angström 1 milimikron = 10–3 mikron –3 1 mikron = 10 mm –3 1 mm = 10 m Gözün algılayabildiği ışınlar 380 nm ile 760 nm arası dalga boyundaki görünür ışınlardır. 136

NÖTRİNO • Nötrino atom altı parçacıklardandır. • Nötrino da; fotonlar gibi, güneşte, hidrojenin helyuma dönüşmesi anında, maddenin enerji karşılığı olarak meydana gelir.

137

GLUON (GULON) • Atomun yapısında gluon adı verilen parçacık da belirlenmiştir. • Şiddetli çekirdek kuvveti, gluon diye bilinen sekiz parçacık tarafından taşınır. • Kütlesiz ve elektrik yüksüzdür. • Elektromanyetik kuvvet ve zayıf kuvvete karşı duyarsızdır. 138

LEPTON • Çekirdek kuvvetinden etkilenmez. • Yalıtılmış bireyler olarak gözlemlenir.

139

IŞINLAMA GERÇEKLEŞECEK Mİ? • Günümüzde ses nakli radyoyla, görüntü nakli de televizyonla gerçekleşmiş oldu. • Radyo ve televizyon ile yapılan suretin naklidir. • Henüz aynen nakil olmamıştır. Gelecekte daha çok ışınlama konusu üzerinde çalışmalar olacaktır. • Gerçi radyo ve televizyonun ileri dereceleri konusunda da daha yapılacaklar vardır. 140

• Şayet çok çalışırsak, yakın bir gelecekte, zemin yüzünü; her tarafı, her birimize görülen ve her köşesindeki sesleri herkes tarafından işitilen bir yer konumuna getirebiliriz. • Işınlama konusu bize, şu an için mümkün olamayacakmış gibi geliyor; çünkü cisimler hareket ettikleri yönde boylarından kaybetmekte ve ışık hızına çıkınca da yok olmaktadırlar. Bu durumda insanın kalbi ve nabzı nasıl olur bilinemez...! 141

• Ancak gelecekte ilimler çok gelişecektir. • Bu gelişmeler, beraberinde birçok sürprizi de getirecektir. • Teknik ve teknoloji ilerledikçe, şimdi bize imkânsızmış gibi gelen olaylar gerçekleşecektir; örneğin madde transferinde bir basamak olarak ışık ve sesten daha hızlı vasıtalar ile gezegenlere ulaşılabileceği konusunu da göz ardı etmemek lazımdır. 142

• Uzak mesafelerden eşyayı aynen hazır etmek, mümkündür. Kişisel çabalarla o noktaya yetişilmezse de, insanlığın ortak çalışmasıyla yetişilebilir. Maddeten erişilmezse de, manen erişilebilir.

143

MADDENİN IŞIN HÂLİ • Plazma hâl veya akkor hâl de denir. • Plazma hâli, her maddede vardır. Plazma hâline geçiş; her maddede, her zaman, belirlenen ve planlanan düzeyde olmaktadır. • İnsanın plazma hâlinden etkilenmesi; solunum yoluyla veya deriden doğrudan kana geçmek suretiyledir. Havadan beslenme konusu, maddenin plazma hâliyle ilgilidir. Plazma hâli havayla karışınca ve solununca tedavi eder. 144

MADDENİN IŞIN HÂLİNİN DELİLLERİ • Altın gibi kıymetli metaller ve yakut gibi kıymetli taşlar, maddenin 4. hâli olan ışın hâline kolay geçerler. Eskiden beri, deriye temas ederek kana geçmek suretiyle veya temassız solunum yoluyla, koruyucu hekimlikte ve tedavide kullanıldığı bilinmektedir. Madde ışın hâline geçince kütlesinden kaybetmez; çünkü ya hava ve suda şarj olur, ya da hassas tartım aletleriyle bile kütle kaybı ölçülemez. 145

• Cisimlerin ileride ışınlanabileceğinden söz edilmektedir. • Esir maddesinin farklı durumlarından bir kısmı tartı ve ölçüye gelir, bir kısmı ise gelmez. Demek ki ölçülemeyen de madde oluyor ki; bu konunun ışın hâliyle ilişkisi olabilir. • Uzayın derinlikleri, sonsuza kadar uçsuz bucaksız bir boşluk değildir; uzay, kesinlikle esir maddesiyle doludur. Uzayda maddenin ışın hâlinin olduğuna dair görüşler vardır. 146

TAKYON (TACHYON) • Takyon, Latincede “çok hızlı” demektir. • Takyonlar ışıktan hızlı, kütlesi eksi, boyutları sıfırdan küçük olan atom altı parçacıklardır. • Takyonların keşfi, enerjinin ışıktan hızlı gidebileceğini göstermiştir.

147

MADDE NAKLİ OLMASI İÇİN İZAFİYET (RÖLATİVİTE=GÖRELİLİK) TEORİSİNİNİN GEÇERLİLİĞİNİ YİTİRMESİ Mİ GEREKİR? • Cisimlerin hareket ettikleri yönde boylarından kaybedeceklerini ve ışık hızına erişince de yok olacaklarını belirtmiştik. 148

• Einstein’ın izafiyet teorisine göre ise, ışık hızına erişen bir cismin kütlesi sonsuz oluyordu. Günümüzde böyle olmadığı ortaya çıkmıştır. Işık hızının aşılmasıyla, kütlenin sonsuz olmadığı ispat edilmiştir.

149

MADDE TRANSFERİ HANGİ SICAKLIKTA OLACAK? • Madde transferinin sıfır kelvin sıcaklığında olacağı öngörülüyor. 0 K bilindiği gibi en düşük sıcaklıktır. Günümüzde 0 K’e inilememiştir. • Sıcağın yakması gibi soğuğun da yakması vardır. Buna “bürüdetiyle ihrak etmek” başka bir ifadeyle “soğukluğuyla yakmak” denir. 150

• Demek ki soğuğun da yakacağı bir sıcaklık derecesi vardır. Kış mevsiminin en soğuk günleri olan zemheride soğuğun yakmasını görüyoruz. • Maddenin ışın hâli, yüksek sıcaklıkta olmakla beraber her bir sıcaklıkta da olur; maddenin diğer üç hâli için de bu böyledir. • Öyleyse en düşük sıcaklıkta da plazma hâli olabilir. Belki de 0 K’e erişebildiğimizde madde transferini de gerçekleştirmiş olacağız. 151

• Madde transferi (maddenin ışınlanması) için maddenin ışın hâlinde olma gerekliliği bilinmektedir.

152

GYRON (JAYRON) DENİLEN ATOM ALTI PARÇACIK • Bazı bilim adamlarına göre gyron (jayron) denilen atom altı parçacık, esir maddesinin temelini teşkil eder ve evrenin en küçük parçacığıdır. • Bir adet atomda yaklaşık 1020 gyron vardır.

153

ESİRİN BİLİM DÜNYASINCA 1990’LI YILLARA KADAR KABUL EDİLMEMESİNİN NEDENLERİ • Birleşik Alan Teorisi’nde hata yaptığını sonradan Einstein’ın kendisi de kabul etmiştir. Buna rağmen fizik dünyası Einsteinizm diyebileceğimiz görüş dışındaki her görüşe karşı uzun süre kapalı yaşamıştır. Bu sebeple de esir ile ilgili çalışmalar 1990’lı yıllara kadar yayımlanamamıştır. 154

ESİR MADDESİNDEN SÖZ EDEN BAŞLICA BİLİM ADAMLARI

155

PROF. DR. PAUL DİRAC (1902– 1984) • Prof. Dr. Paul Dirac, fizik profesörüdür. • Prof. Dr. Paul Dirac, esir maddesinin kabul edilmesi sonucunda ilmî görüşlerde yeni değişiklikler olacağını ve ucuz enerji üretiminde faydalar elde edileceğini belirtmiştir. • Prof. Dr. Paul Dirac, her yanı kaplayan ve hareket eden bir tanecik denizinden söz etmiştir. 156

• Prof. Dr. Paul Dirac, 1933'te Schrödinger ile beraber Nobel Fizik Ödülü almıştır.

157

PİTTSBURGH ÜNİVERSİTESİ'NDEN DR. FRANK M. MENO (1934–….) • Pittsburgh Üniversitesi'nden Dr. Frank M. Meno adlı bilim adamının esir maddesiyle ilgili hipotezi vardır. Dr. Meno, esir üzerindeki çalışmalarına 1961 yılında başlamıştır. 1990 yılında Kanada'da "Physics Essays" isimli uluslararası bir dergide esirle ilgili yazısı yayımlanmıştır. 158

• Dr. Meno'nun teorisine göre; gyron (jayron) denilen atom altı parçacık esir maddesinin temelini teşkil eder. Gyron küresel değildir. İki ucu sivri ve ortası dar bir kalem şeklindedir. Kainatta her şey bu maddeden ve bu maddenin dinamiğinden ibarettir. Bir adet atomda yaklaşık 1020 gyron vardır. Dolayısıyla evrenin en küçük parçacığı gyrondur. Dr. Meno‘ya göre; esirin uygulama alanları ileride; telepati, düşünce akışı, iletişim, enerji kontrolü, tıbbi tedavi gibi alanlar olacaktır. 159

Rus Fizikçi Nikolai Aleksandrovich Kozyrev (1908–1983) • "Rusya'da Tanrıya Dönüş" isimli kitabında Rus fizikçi Nikolai Aleksandrovich Kozyrev, esir maddesinden söz etmektedir. • Ayrıca zamanı bir madde olarak ele almakta ve ona enteresan özellikler yüklemektedir.

160

ESİR MADDESİNİN BİRKAÇ CÜMLE İLE FARKLI TANIMLARI • Esir gayet latif, nazenin, itaatkar bir icraat sayfasıdır. • Emirlerin nakil vasıtasıdır. • Tasarrufun zayıf bir perdesidir. • Yazıların latif bir mürekkebidir. • En nazenin bir icraat hullesidir. • Sanat eserlerinin mayasıdır. 161

• En küçük maddelerin yaratıldığı bir ham madde ve bir tarladır. • Atomlar esir maddesinden yaratılmaktadır.

162

ESİR MADDESİNİN YOKLUĞUNU İSPAT İÇİN YAPILAN DENEYİN HATALI BİR DENEY OLDUĞU AÇIĞA ÇIKMIŞTIR • Michelson ve Morley, kendi isimleriyle anılan meşhur Michelson–Morley deneyini yapmışlardır. • Bu deney, esir maddesinin yokluğunu ispat için yapılmıştır. 163

• Sonraki yıllarda deneyin hatalı olduğu ispatlanmıştır.

164

ESİR MADDESİ ÜZERİNDE ÇOK DURULMASININ SEBEBİ • Kimyacılar ve fizikçiler esir maddesine özel bir önem vermelidirler. • Esirle ilgili keşif ve buluşlar, enerji probleminin çözülmesinde yenilik getirecektir. Çaresi bulunmamış bazı hastalıkların tedavisinde rol oynayacaktır. • Yerlerin ve göklerin insanlık için bütün hazinelerini açması belki de bu yolla olacaktır… 165

ORBÄ°TAL

166

ORBİTAL • Atomda elektronların bulunduğu varsayılan yerlerdir. Maddi varlığı olan bir yapı değildir; meridyen ve paralel daireleri gibidir. • Bir orbitalde en çok iki elektron bulunabilir. • Orbitaller boş, yarı dolu veya tam doludur. • Enerjisi düşen orbitaller bağ yapan orbitallerdir. 167

ORBİTAL ÇEŞİTLERİ • • • •

s ORBİTALİ p ORBİTALİ d ORBİTALİ f ORBİTALİ

168

s ORBİTALİ • Her bir enerji düzeyinde bir tane s orbitali vardır. • 1s orbitali en küçük, 7s orbitali en büyüktür.

169

p ORBİTALİ • p orbitali çizimlerinde orta kısım boş bırakılır; çünkü s orbitalinin olduğu yerdir. • p orbitalleri px, py ve pz olmak üzere üç çeşittir; bu üç p orbitalinin özdeş oldukları varsayılır; örneğin, Hund kuralına göre p 2, px1 ve py1 anlamına gelmez, pz1 de olabilir. Özdeş denilmesinin nedeni, px, py ve pz orbitallerinin ayırt edilememesidir. 170

d ORBİTALİ • 5 çeşit d orbitali vardır. Bunlar; dx2y2, dz2, dxy, dxz ve dyz orbitalleridir.

171

f ORBİTALİ • 7 çeşit f orbitali vardır.

172

ORBİTAL ENERJİLERİNİN DÜŞÜKTEN YÜKSEĞE SIRALANIŞI • 1s <2s <2p <3s <3p <4s <3d <4p <5s <4d <5p <6s <4f <5d <6p <7s <5f < 6d <7p

173

AUFBAU KURALI • Temel hâlde elektronlar, çekirdeğe en yakın düşük enerjili orbitalden başlayarak sırayla yüksek enerjili orbitale doğru dolarlar. Buna Aufbau kuralı denir.

174

ATOMLARIN ELEKTRON DİZİLİMLERİ

175

ÖNCE ELEKTRON DİZİLİMİ YAZILIRSA KATMANLARDAKİ ELEKTRON SAYISI DAHA KOLAY BULUNUR •

2 2 6 2 6 2 10 5 Br:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 35 35

•

Br:2-8-18-7

2 2 6 2 6 2 10 6 2 1 Y:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 39 39

Y:2-8-18-9-2 176

•

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Ce:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 58

5p66s24f2 58Ce:2-8-18-20-8-2 •

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 4 Te:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 52 52

•

Te:2-8-18-18-6

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Rn:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 86

5p66s24f145d106p6 86Rn:2-8-18-32-18-8

177

ATOM NUMARASI 118 OLAN ELEMENTİN ELEKTRON DİZİLİMİ •

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Uuo:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 118 6 6s24f145d106p67s25f146d107p6

178

İLK 11 ATOMUN ELEKTRON DİZİLİMİ • 1H:1s1 • 2He:1s2 • 3Li:1s22s1 • 4Be:1s22s2 • 5B:1s22s22p1 • 6C:1s22s22p2 • 7N:1s22s22p3 179

• 8O:1s22s22p4 • 9F:1s22s22p5 •

2 2 6 Ne:1s 2s 2p 10

•

2 2 6 1 Na:1s 2s 2p 3s 11

180

ATOMLARIN ELEKTRON DİZİLİMİYLE İLGİLİ ALIŞTIRMALAR •

2 2 6 2 6 2 10 5 Br:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 35

•

2 2 6 2 6 2 10 6 2 1 Y:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 39

•

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Ce:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 58

5p66s24f2 • 52Te:1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p4 •

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Rn:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 86

5p66s24f145d106p6

181

İYONLARIN (KATYON VE ANYONLARIN) ELEKTRON DİZİLİMİ • 3Li+1:1s2 • 4Be+2:1s2 • 8O-2:1s22s22p6

182

İZOELEKTRONİK MADDELER • Elektron dizilimi aynı olan farklı maddelere denir. • 1H-1:1s2 • 2He:1s2 • 3Li+1:1s2 • 4Be+2:1s2

183

HUND KURALI • Eş enerjili orbitallere elektronlar önce birer birer yerleşir. Sonra her bir orbitaldeki elektron sayısı ikiye tamamlanır. Buna Hund kuralı denir.

184

HUND KURALI ÖRNEKLERİ • 5B:1s22s22p1 • 5B:1s22s22px1 • 6C:1s22s22p2 • 6C:1s22s22px1py1 • 7N:1s22s22p3 • 7N:1s22s22px1py1pz1 • 8O:1s22s22p4 • 8O:1s22s22px2py1pz1

185

• 9F:1s22s22p5 • 9F:1s22s22px2py2pz1 •

2 2 6 Ne:1s 2s 2p 10

•

2 2 2 2 2 Ne:1s 2s 2p 10 x py p z

186

PAULİ İLKESİ veya PAULİ DIŞARILAMA İLKESİ • Her orbital en fazla 2 elektron alır. Bu iki elektronun kendi eksenleri etrafındaki dönme hareketleri (spinleri) birbirine zıttır. • Elektronların birbirini itmesi zıt spinli dönüşle dengelenmiştir. • Hidrojen hariç, bütün atomlarda birden fazla elektron vardır. 187

• Elektronlar, aynı yüklü olduklarından birbirlerini iter. Bu durumda her iki elektrondan birisinin saat yönünde, diğerinin ise saat yönünün tersi istikametinde dönmesi gereklidir ki; elektronların birbirlerini itmelerinin yanında bir arada kalmaları da sağlanmış olsun. Zıt spin, farklı yönde dönüş demektir. • İşte, zıt spinden dolayı ortaya çıkan ve elektronları bir arada tutmakla görevli bu kanuna Pauli dışarılama ilkesi denir. 188

ELEKTRON DİZİLİMİ KISALTILARAK DA YAZILABİLİR •

2 2 6 1 Na:1s 2s 2p 3s 11

•

1 Na:[ Ne]3s 11 10

189

KÜRESEL SİMETRİ

(Elektron diziliminin sonu

aşağıdaki gibi olanlar küresel simetriye uygundur.)

• • • • • • • •

s1 s2 p3 p6 d5 d10 f7 f14 190

KÜRESEL SİMETRİ ÖRNEKLERİ • Bir atomun elektron dizilimindeki en son orbitalin tam dolu ya da yarı dolu olması atoma küresel simetrik durum kazandırır. Bu hâldeki atom daha kararlıdır. • 24Cr:[18Ar]4s23d4 olması beklenirken; •

1 5 Cr:[ Ar]4s 3d şeklindedir. 24 18

•

2 9 Cu:[ Ar]4s 3d olması beklenirken; 29 18

•

1 10 Cu:[ Ar]4s 3d şeklindedir. 29 18 191

•

2 2 6 2 6 2 4 Mo:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d olması 42

beklenirken; • 42Mo:1s22s22p63s23p64s13d5 şeklindedir. •

2 2 6 2 6 2 10 6 2 4 W:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 74

olması beklenirken; • 74W:1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d5 şeklindedir. 192

•

2 2 6 2 6 2 10 6 2 9 Ag:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 47

olması beklenirken; • 47Ag:1s22s22p63s23p64s23d104p65s14d10 şeklindedir. •

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Au:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 79

5p66s24f145d9 olması beklenirken; • 79Au:1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d10 5p66s14f145d10 şeklindedir. 193

ELEKTRON KÜRESEL SİMETRİ GÖSTERMEYENDEN KOPAR • Küresel simetri gösteren orbitaldeki elektronları koparma daha fazla enerji gerektirir; bu nedenle de elektron küresel simetri göstermeyenden kopar. • 32Ge:[18Ar]4s23d104p2 •

+1 2 10 1 Ge :[ Ar]4s 3d 4p 32 18 194

• Daha basit bir ifadeyle; atom elektronunu 4s’den değil, 4p’den verir. 4s elektronları, çekirdeğe 4p elektronlarından daha yakındır; bu nedenle daha güçlü çekilir. Bundan dolayı da elektron 4p’den verilir.

195

ÖNCE ATOMLARIN ELEKTRON DİZİLİMİ YAZILIR, SONRA KATMANLARDAKİ ELEKTRON SAYISI SIRASIYLA TOPLANARAK BULUNUR •

2 2 6 2 6 2 10 5 Br:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 35 35

•

Br:2-8-18-7

2 2 6 2 6 2 10 6 2 1 Y:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 39 39

Y:2-8-18-9-2

196

ATOMUN YAPISI VE ELEKTRON BULUTU • Elektronlar, çekirdek etrafında dönerken bulut görünümü oluştururlar. • Elektron bulutunun görevi, çekirdeği korumaktır.

197

HEİSENBERG BELİRSİZLİK İLKESİ

198

• Bulut içinde elektronlar, her an herhangi bir yerde bulunabilme özelliğine sahiptir. Buna Heisenberg belirsizlik ilkesi denir.

199

KATMAN ELEKTRON SAYILARINI BELÄ°RLEME KURALLARI

200

KATMAN SAYISI (n) • Katman “n” harfi ile gösterilir. • n; 1’den başlamak üzere sırasıyla tam sayılı rakamlardır (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). • Sayı, elektron katmanının çekirdeğe olan uzaklığı ile ilgilidir. • n sayısının büyüklüğü elektronun çekirdeğe olan uzaklığı ve potansiyel enerjisi ile doğru orantılıdır. 201

• Katmana, baş kuantum sayısı, enerji düzeyi veya kabuk da denir. Bu katmanlar 1, 2, 3… gibi sayılardan başka K, L, M… gibi harflerle de gösterilebilir.

202

AUFBAU KURALI • Temel hâlde elektronlar, çekirdeğe en yakın düşük enerjili orbitalden başlayarak sırayla yüksek enerjili orbitale doğru dolarlar. Buna Aufbau kuralı denir.

203

HUND KURALI • Eş enerjili orbitallere elektronlar önce birer birer yerleşir. Sonra her bir orbitaldeki elektron sayısı ikiye tamamlanır. Buna Hund kuralı denir.

204

KUANTUM SAYILARI

205

KUANTUM SAYILARI ÇEŞİTLERİ • Elektronlar çekirdek etrafında belirli enerji düzeylerinde dolanmaktadır. Enerji düzeyleri, 1’den başlamak üzere sırasıyla 7’ye kadar tam sayılı rakamlarla belirtilir. Bu rakamlara kuantum sayısı denir. • Baş kuantum sayısı, açısal momentum sayısı (ikincil kuantum sayısı), manyetik kuantum sayısı ve spin kuantum sayısı olmak üzere dört çeşit kuantum sayısı vardır. 206

• İlk üç kuantum sayısı, elektronların bulunma olasılığının en yüksek olduğu yerlerin belirlenmesinde kullanılır. • Bohr atom kuramında bir varsayıma dayanan kuantum sayıları, Schrödinger dalga denkleminde matematiksel analizle de ispatlanmıştır. • Kuantum sayısına kuantum numarası da denir. 207

BAŞ KUANTUM SAYISI (n) • Baş kuantum sayısı “n” harfi ile gösterilir. • n; 1’den başlamak üzere sırasıyla tam sayılı rakamlardır (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). • Baş kuantum sayısı, elektron katmanının çekirdeğe olan uzaklığı ile ilgilidir. • n sayısının büyüklüğü elektronun çekirdeğe olan uzaklığı ve potansiyel enerjisi ile doğru orantılıdır. 208

• Baş kuantum sayısına katman veya kabuk da denir. Bu katmanlar 1, 2, 3… gibi sayılardan başka K, L, M… gibi harflerle de gösterilebilir.

209

AÇISAL MOMENTUM SAYISI (l) • İkincil kuantum sayısı veya orbital kuantum sayısı da denir. • Açısal momentum kuantum sayısı, “l” ile gösterilir. • l, küçük harf l’dir. • Teorik ve deneysel çalışmalar l’nin, n’ye bağlı olarak bütün tam sayı değerlerini alabileceğini göstermiştir. • l = n–1 formülü ile belirlenir. 210

• Açısal momentum kuantum sayısı, elektron bulutunun şeklini ve şekil farkı nedeniyle oluşan enerji seviyelerindeki değişmeyi belirlemede kullanılır. • Açısal momentum kuantum sayısı, baş kuantum enerji düzeylerinin de alt gruplara ayrılabileceğini gösterir. Bu enerji seviyelerine de ikincil katman denir. • İkincil katmanlar s, p, d, f, g gibi harflerle gösterilir. Bunlar, orbital sembolleridir. 211

• Bu harfler l’nin her bir sayısal değerine karşılık gelir. • n = 1 olursa; l sadece 0 değerini alır. Bu ifade; 1. enerji düzeyinde açısal momentum kuantum sayısı l = 0 olan yalnız s orbitali olduğunu (1s), bir tane alt kabuk olduğunu belirtir. • n = 2 olursa l; 0, 1 değerlerini alır. Bu ifade; 2. enerji düzeyinde açısal momentum kuantum sayısı l = 0 ve l = 1 olan 2s ve 2p orbitali olduğunu, iki tane alt kabuk olduğunu belirtir. 212

• Aynı şekilde n = 3 olursa l; 0, 1, 2 değerlerini alır (s, p, d orbitalleri). • n = 4 olursa l; 0, 1, 2, 3 değerlerini alır (s, p, d, f orbitalleri).

213

s ORBİTALİ • l = 0’dır. • Her bir enerji düzeyinde bir tane s orbitali vardır. • 1s orbitali en küçük, 7s orbitali en büyüktür.

214

p ORBİTALİ • l = 1’dir. • p orbitali çizimlerinde orta kısım boş bırakılır; çünkü s orbitalinin olduğu yerdir. • p orbitalleri px, py ve pz olmak üzere üç çeşittir; bu üç p orbitalinin özdeş oldukları varsayılır; örneğin, Hund kuralına göre p 2, px1 ve py1 anlamına gelmez, pz1 de olabilir. Özdeş denilmesinin nedeni, px, py ve pz orbitallerinin ayırt edilememesidir. 215

d ORBİTALİ • l = 2’dir. • 5 çeşit d orbitali vardır. Bunlar; dx2y2, dz2, dxy, dxz ve dyz orbitalleridir.

216

ENERJİ DÜZEYİNDE BULUNABİLECEK EN FAZLA ELEKTRON SAYISI • Enerji düzeyinde bulunabilecek en fazla elektron sayısı, 2n2 formülü ile hesaplanır; n enerji düzeyi numarasıdır.

217

MANYETİK KUANTUM SAYISI (ml) • Manyetik kuantum sayısı, ml ile gösterilir. • Alt katmandaki orbital sayısını, aşağıdaki bağıntı ile hesaplayabiliriz: • ml (Alt katmandaki orbital sayısı) = 2l+1 • Verilen l değeri için ml değeri; 2l+1 kadar farklı değer alır. 218

• Açısal momentum kuantum sayısı l olan her bir kabukta, 2l+1 tane orbital yer alır; örneğin l, 1 ise üç tane p orbitali vardır. • I = 0 olursa ml = 0 olur (s). • I = 1 olursa (2 x 1) + 1 = 3 olur. Bundan dolayı da ml = –1, 0,+ 1 değerlerini alır (p x, py ve pz). • I = 2 olursa (2 x 2) + 1 = 5 olur. Bundan dolayı da ml = –2, –1, 0, +1, +2 değerlerini alır (dx2y2, dz2, dxy, dxz ve dyz ). 219

ENERJİ DÜZEYİNDE BULUNABİLECEK EN FAZLA ORBİTAL SAYISI • Enerji düzeyinde bulunabilecek en fazla orbital sayısı, n2 formülünden bulunur; n enerji düzeyi numarasıdır.

220

SPİN KUANTUM SAYISI (ms veya me) • Elektronun davranışını belirlemede kullanılan kuantum sayısıdır. • Spin kuantum sayısına, spin kuantum numarası da denir. • Orbitaldaki her iki elektrondan birisinin saat yönünde, diğerinin ise saat yönünün tersi istikametinde dönmesi gerekliliği ile ilgili sayılardır. 221

• Elektronlar, aynı yüklü olduklarından birbirlerini iter. Bu durumda her iki elektrondan birisinin saat yönünde, diğerinin ise saat yönünün tersi istikametinde dönmesi gereklidir ki; elektronların birbirlerini itmelerinin yanında bir arada kalmaları da sağlanmış olsun. Aynen öyle de olmuştur. Zıt spin, farklı yönde dönüş demektir. • İşte, zıt spinden dolayı ortaya çıkan ve elektronları bir arada tutmakla görevli bu kanuna Pauli dışarılama ilkesi denir. 223

• Bazı kaynaklarda Pauli dışarılama ilkesi; “Bir atomda aynı 4 kuantum sayısına sahip birden fazla elektron bulunmaz; başka bir ifadeyle her bir elektron kendine özeldir, başka bir eşi yoktur.” şeklinde de ifade edilir. 4 kuantum sayısı; n, l, m l ve ms (me)’dir. • Pauli dışarılama ilkesi, bir başka deyimle; “İki elektron aynı enerjiye sahip olamaz.” şeklinde de ifade edilebilir. 224

ORBİTAL ÇEŞİTLERİ

225

ORBİTALLERİN ENERJİSİ • Çekirdeğe en yakın orbitalin enerjisi en düşük, çekirdeğe en uzak orbitalin enerjisi ise en yüksektir. • Orbitallerin enerjisiyle ilgili başlıca 3 kuralı bilmek gerekir: Birincisi; orbitallerin enerjisi n+l değerinin artmasıyla yükselir. İkincisi; n+l değerinin aynı olması durumunda, n sayısı büyük olanın enerjisi daha yüksektir. Üçüncüsü ise; bilinen sıradır. 227

ORBİTAL ŞEKİLLERİNİN ORTAYA ÇIKIŞI • İhtimal hesaplarına göre elektronların çarpışma ihtimalinin olduğu düşünülmüştür. “Elektron, filan noktada bulunursa, orası s orbitalinin alanı olduğundan dolayı elektronlar çarpışabilir, madem çarpışmıyor, demek ki orada bulunmuyor.” gibi bir mantıkla yola çıkılarak her bir orbitale belli bir şekil biçilmiştir. 228

• Örneğin; dz2 orbitali, ortada s orbitalinin varlığından dolayı simit şeklinde varsayılmıştır. Aslında hem her bir şekilde olur hem de çarpışmaz; çarpışmama sebebi bellidir. • Bu şekiller zaten matematikseldir ve varsayımdır; gözleme bağlı değildir.

229

DALGA FONKSİYONU ORBİTALİN ŞEKLİNİ BELİRLER • Orbitalin çekirdeğe uzaklığına göre radyal dağılım eğrisi çizilir. • Orbital değiştikçe radyal dağılım değişir. • Düğüm noktasında hiç elektron yoktur. • Tepe noktası, elektronun en çok bulunma ihtimalinin olduğu yerdir. 230

PERDELEME VE ETKİN ÇEKİRDEK YÜKÜ • Alt orbitallerin üsttekini etkilemesine perdeleme denir. • Perdelemeden dolayı yük olarak dışa yansıması, enerji düzeyi arttıkça azalır. Bundan dolayı, etkin çekirdek yükü kavramından söz edilir. • Perdeleme, etkin çekirdek yükünde azalmaya neden olur. 231

• Aradaki elektronlar, çekirdeğin dıştaki elektronları çekmesini perdeler. • Perdelemenin etkisi, perdeleme sabiti ile belirtilir. • Perdeleme sabiti, sigma (б) harfiyle gösterilir. • Çekirdek yükü, Z harfiyle gösterilir. • Etkin çekirdek yükü ise Z* veya Zetkin şeklinde gösterilir. • Zetkin = Z – б formülü ile etkin çekirdek yükü hesaplanır. 232

• Etkin çekirdek yükü arttıkça, atom yarı çapı küçülür. • Konu iyonlaşma enerjisiyle de alakalıdır.

233

SLATER KANUNU (KABUKLARDAKİ ELEKTRONLARIN PERDELEME SABİTİNE KATKISI) • Hangi elektronun çekirdekten ne kadar etkilendiği, Slater kanunuyla ifade edilir. Ancak kanunun yetersizlikleri vardır. Bazı noktalar tam açıklanamamaktadır. 234

SLATER KANUNUNUN YETERSİZLİKLERİ • 1. yetersizlik: s ve p aynı derecede etkilenir gözüküyor. Aslında öyle değildir. • 2. yetersizlik: s, p, d ve f orbitallerinin her bir enerji düzeyinde aynı perdelemeyi yaptığı düşünülüyor; farklı olması gerekir.

235

GİRGİNLİK • Çekirdeğe yakın olabilmeye girginlik denir. Çekirdeğe yakın olan elektronun girginliği daha fazladır; örneğin, çekirdeğe 3s 3p’den, 3p’de 3d’den daha yakındır. Bundan dolayı elektronların girginliklerini 3s > 3p > 3d şeklinde ifade edebiliriz. Çekirdekçe en çok çekilen 3s’dir. • Girginliği fazla olanın perdelemesi azdır. 236

2.BÖLÜM: PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ

237

ELEKTRON DİZİLİMLERİ

238

ORBİTAL ENERJİLERİNİN DÜŞÜKTEN YÜKSEĞE SIRALANIŞI • 1s <2s <2p <3s <3p <4s <3d <4p <5s <4d <5p <6s <4f <5d <6p <7s <5f < 6d <7p

239

+1 2 10 1 Ge :[ Ar] 4s 3d 4p 32 18 240

241

KÜRESEL SİMETRİ • Bir atomun elektron dizilimindeki en son orbitalin tam dolu ya da yarı dolu olması atoma küresel simetrik durum kazandırır. Bu hâldeki atom daha kararlıdır. • 24Cr:[Ar] 4s2 3d4 olması beklenirken; •

1 5 Cr:[Ar] 4s 3d şeklindedir. 24

•

2 9 Cu:[Ar] 4s 3d olması beklenirken; 29

•

1 10 Cu:[Ar] 4s 3d şeklindedir. 29 242

PARAMANYETİK MADDELER • Şayet He atomundaki iki elektron da aynı spine sahip olsalardı, bunların net manyetik alanlarının birbirlerini güçlendirmesi gerekirdi. Böyle bir elektron düzeni de He atomunu paramanyetik yapardı. • Paramanyetik maddeler, eşleşmemiş elektrona sahiptirler ve mıknatıs tarafından çekilebilirler. 243

• Bir bileşiğin paramanyetik olması için bileşiği oluşturan atomların son yörüngelerinde toplam elektron sayısı tek olmalıdır; örneğin, NF paramanyetiktir. Lewis yapısı yazılırsa N atomunun son yörüngesinde bağ oluşturmayan üç elektron, yani tek sayıda elektron olduğu görülür.

244

DİYAMANYETİK MADDELER • Diyamanyetik maddeler, elektron spinleri eşleşmiş olan maddelerdir. Bu eşleşmeden dolayı, manyetik etkiler birbirlerini yok eder. Buna göre, bir mıknatıs tarafından çok az itilen maddeler diyamanyetik maddelerdir.

245

3.BÖLÜM: PERİYODİK ÖZELLİKLER

246

ATOM YARIÇAPI • Heisenberg, yarıçapı 2r/2 = r olarak düşünmüştür. • Katı maddeler için x ışınlarıyla kristal ölçümüne dayanan r (atom yarıçapı) tayin cihazı geliştirilmiştir. • İyonik bileşiklerde koordinasyon sayısına göre yarıçap değişir. Koordinasyon sayısı arttıkça yarıçap büyür. 247

• Aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe atom yarıçapı küçülür. Başka bir ifadeyle etkin çekirdek yükü arttıkça atom yarıçapı küçülür. • Nötronu fazla olan izotopun yarıçapı daha büyüktür.

248

İZOELEKTRONİK MADDELERDE YARIÇAP • Proton sayısı fazla olanın yarıçapı küçüktür: • 1H-1:1s2 • 2He:1s2 • 3Li+1:1s2 • 4Be+2:1s2 • 4Be+2 <3Li+1 <2He <1H-1 249

ATOM YARIÇAPI SORULARI • ÖRNEK: 11Na, 4Be ve 12Mg atomlarının yarıçaplarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız. • ÇÖZÜM: Na, Mg, Be

250

İYONLAŞMA ENERJİSİ • M(g) → M+(g) + e– İE1 • Elektron koparmak, elektronu sonsuza götürmek demektir. • Aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe iyonlaşma enerjisi, iki yer istisna olmak üzere artar: 1A <3A <2A <4A <6A <5A <7A <8A 251

• Tüm elementler için sayısal değer olarak en küçük, 1.iyonlaşma enerjisidir. Sonra sırasıyla 2.iyonlaşma enerjisi, 3.iyonlaşma enerjisi, 4.iyonlaşma enerjisi, 5.iyonlaşma enerjisi, 6.iyonlaşma enerjisi ve 7.iyonlaşma enerjisi gelir. Bir elementin en yüksek iyonlaşma enerjisi, şayet varsa 8.iyonlaşma enerjisidir: İE1 <İE2 <İE3 <İE4 <İE5 <İE6 <İE7 <İE8 • Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe iyonlaşma enerjisi azalır. 252

• İyonlaşma enerjisi verilen bir elementin grubu, değerlik elektron sayısı ve değerlik orbitalleri bulunabilir.

253

İYONLAŞMA ENERJİSİ SORULARI • ÖRNEK: 7N, 4Be ve 10Ne elementlerinin iyonlaşma enerjisini büyükten küçüğe doğru sıralayınız. • ÇÖZÜM: 10Ne, 7N, 4Be • ÖRNEK: 18Ar, 11Na, 17Cl ve 13Al elementlerini artan iyonlaşma enerjisine göre sıralayınız. • ÇÖZÜM: 11Na, 13Al, 17Cl, 18Ar 254

• ÖRNEK: Aşağıdaki iyonlaşma enerjilerinden hangisi en büyüktür? • A. Rb’un ikinci iyonlaşma enerjisi • B. Mg’un ikinci iyonlaşma enerjisi • C. Ba’un üçüncü iyonlaşma enerjisi • D. Al’un üçüncü iyonlaşma enerjisi • E. Mg’un üçüncü iyonlaşma enerjisi • ÇÖZÜM • E. Mg’un üçüncü iyonlaşma enerjisi 255

• ÖRNEK: Aşağıdaki dizilimlerden hangisi iyonlaşma enerjilerindeki azalışı doğru olarak göstermektedir? • A. F> O> N> C> B> Be> Li • B. F> N> O> C> Be> B> Li • C. Li> Be> B> C> N> O> F • D. F> O> B> C> Be> N> Li • E. N> O> F> B> Li> Be > C • ÇÖZÜM • B. F> N> O> C> Be> B> Li 256

ELEKTRON AFİNİTESİ (ELEKTRON İLGİSİ) • Elektron afinitesi, örgü enerjisini hesaplarken gereklidir. • F(g) + e– → F–(g) + +337 kJ/mol Eİ = +337 kJ/mol • Yukarıdaki denklem ısı veren bir reaksiyon denklemidir (ΔH = –337 kJ/mol). Hesaplarda ΔH kullanılacaktır. Başka bir ifadeyle tabloda verilen Eİ değerlerinin ters işaretlisi düşünülecektir. 257

• Elektron afinitesi, gaz durumundaki bir atomun bir elektron alması sırasında açığa çıkan enerjidir. • Elektron afinitesi en yüksek element flor değildir, klordur. Flor, bağ elektronlarını çekme kabiliyeti en yüksek olan elementtir, buna rağmen elektron ilgisi azaltılmıştır, bu nedenle de klor kadar bileşiği yoktur; zaten sentetik bazı flor bileşiklerinin kanserojen etkisi ile deodorant ve soğutuculardaki flor bileşiğinin ozon tabakasını incelttiği bilinmektedir. 258

• Elektron almayı isteyen elementler, yüksek elektron ilgisi değerine sahiptir. • Elektron almayı istemeyen elementler, düşük veya negatif elektron ilgisi değerine sahiptir. • Elektron ilgisi değeri pozitif veya negatif olabilir. • Soy gazların elektron ilgisi sıfırdan küçüktür. 259

• Aynı periyotta soldan sağa doğru elementlerin çekirdek yükü artarken atom yarıçapı azalır, bu nedenle de atomun elektron çekme gücü artar. Elektron ilgisinin sayısal değeri genelde yükselir. • Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı artar. Atom yarıçapı arttığı için de atomun elektron çekme gücü azalır. Elektron ilgisinin sayısal değeri genelde düşer. 2.periyot elementleri bu eğilime uymaz. 260

• Oksijen atomunun elektron ilgisi pozitiftir, yani gaz hâlindeki oksijen atomunun 1 adet elektron alarak -1 değerlikli oksijen iyonu hâline gelmesine ait reaksiyon ekzotermik bir reaksiyondur. • Birçok elementin anyonu kararsız olduğundan, elektron ilgilerini belirlemek oldukça zordur. • Metallerin elektron ilgisi, ametallerinkinden düşüktür. 261

ELEKTRONEGATİFLİK • Bağ elektronlarını çekme yeteneğinin ölçüsüne elektronegatiflik denir. • Pauling, elektronegatifliği kimyasal bağ enerjilerinden yararlanarak hesaplamıştır. • Linus Carl Pauling ABD'li kuantum kimyageridir (1901–1994). • Kitaplardaki Pauling elektronegatifliğidir. • XM = ½ (İE + İE) • XP = 1,35 (XM – 1,37)1/2 262

• Mulliken elektronegatifliği daha hassastır. • Robert Sanderson Mulliken (1896–1986) ABD'li kuantum fizikçisi ve kimyageridir. • Güçlü elektronegatifler; yüksek elektron ilgisi olan ve yüksek iyonlaşma enerjisine sahip bulunan elementlerdir (Mulliken’in tanımı). • Bileşikteki elementlerin elektronegatiflikleri arasındaki fark 1,7 ve 1,7’den daha yukarıysa bileşik iyonik karakterlidir. 263

• Bileşiği oluşturan elementlerin elektronegatiflikleri arasındaki fark 1,7’den azsa bileşik kovalent karakterlidir. • Elektronegatifliği en yüksek element flor, en düşük element ise fransiyumdur. • Elektronegatiflik enerji değildir. • Elektronegatifliğin birimi yoktur. • Elektronegatifliğin zıddı elektropozitifliktir (Elektronegatiflik x Elektropozitiflik).

264

ELEKTROPOZİTİFLİK • Elektropozitiflik, elektronun dışarıdan zorla alınmasıdır. Elektropozitifliğe ait reaksiyon, endotermik reaksiyondur. • Bir elementin elektron verip katyon oluşturma eğilimidir. • Elektropozitifliği en yüksek grup 1A grubudur. Elektropozitifliği en yüksek element de 1A grubunun son elementi olan Fr elementidir. 265

ALFRED–ROCHOV ELEKTRONEGATİFLİĞİ • XAR = 0,359 Z*/r2 + 0,744 • Etkin çekirdek yükü fazla olanların elektronegatifliği daha yüksektir. Flora yakın elementler için düşünüldüğünde elektronegatiflik, yarıçapla ters orantılıdır. • Alfred 1885–1964 tarihleri arasında, Rochov ise 1893–1946 tarihleri arasında yaşayan kimya ilmine hizmet eden bilim adamlarıdır. 266

4.BÖLÜM: ELEMENTLERİ TANIYALIM

267

BLOK ÇEŞİTLERİ • • • •

s p d f

268

ELEMENTLERİN HANGİ BLOKTA OLDUĞU NASIL BULUNUR? • Elektron dizilimi nötr duruma göre yazılır, en son orbital hangi bloğunu verir.

269

ELEKTRON DİZİLİMİ s İLE BİTEN ATOMLAR s BLOĞUNDADIR • 1H:1s1 • 2He:1s2 (istisna) • 3Li:1s22s1 • 4Be:1s22s2 •

2 2 6 1 Na:1s 2s 2p 3s 11 270

ELEKTRON DİZİLİMİ p İLE BİTEN ATOMLAR p BLOĞUNDADIR • 5B:1s22s22p1 • 6C:1s22s22p2 • 7N:1s22s22p3 • 8O:1s22s22p4 • 9F:1s22s22p5 •

2 2 6 Ne:1s 2s 2p 10

271

•

2 2 6 2 6 2 10 5 Br:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 35

•

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 4 Te:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 52

•

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Rn:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 86

5p66s24f145d106p6

272

ELEKTRON DİZİLİMİ d İLE BİTEN ATOMLAR d BLOĞUNDADIR •

2 2 6 2 6 2 10 6 2 1 Y:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 39

273

ELEKTRON DİZİLİMİ f İLE BİTEN ATOMLAR f BLOĞUNDADIR •

2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 Ce:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 58

5p66s24f2

274

PERİYOT BULUNMASI • En yüksek enerji düzeyi periyot numarasını verir.

275

B GRUBUNDA GRUP NUMARASI BULUNMASI

• • • •

Nötr durumdaki elektron diziliminin ne ile sonlandığına bakılır. Küresel simetri varsa yanlış elektron diziliminin ne ile sonlandığına bakılır. d1 ile sonlananlar 3B grubundadır. d2 ile sonlananlar 4B grubundadır. d3 ile sonlananlar 5B grubundadır. d4 ile sonlananlar 6B grubundadır. 276

• • • • • •

d5 ile sonlananlar 7B grubundadır. d6 ile sonlananlar 8B grubundadır. d7 ile sonlananlar 8B grubundadır. d8 ile sonlananlar 8B grubundadır. d9 ile sonlananlar 1B grubundadır. d10 ile sonlananlar 2B grubundadır.

277

A GRUBUNDA GRUP NUMARASI BULUNMASI Nötr durumdaki elektron diziliminin ne ile sonlandığına bakılır. • s1 ile sonlananlar 1A grubundadır. • s2 ile sonlananlar 2A grubundadır. • p1 ile sonlananlar 3A grubundadır. • p2 ile sonlananlar 4A grubundadır.

278

• • • •

p3 ile sonlananlar 3A grubundadır. p4 ile sonlananlar 4A grubundadır. p5 ile sonlananlar 5A grubundadır. p6 ile sonlananlar 6A grubundadır.

279

ATOMLARIN ELEKTRON DİZİLİMİNDEN BLOK, GRUP, PERİYOT BULUNMASI SORULARI • Elektron dizilimi nötr duruma göre yazılır, en son orbital s veya p ile biterse A grubu, d veya f ile biterse B grubudur.

280

• ÖRNEK: 3Li+1:1s2 verildiğine göre lityum hangi blokta, hangi grupta ve kaçıncı periyottadır? • ÇÖZÜM: Önce 3Li:1s22s1 yazılır. Blok: s bloğu Grup: 1A Periyot: 2.periyot

281

KÜRESEL SİMETRİ GÖSTERENLERDE BLOK, GRUP, PERİYOT BULUNMASI • Yanlış ve nötr durumdaki dizilime göre bulunur.

282

• ÖRNEK: 24Cr:[18Ar]4s13d5 verildiğine göre krom hangi blokta, hangi grupta ve kaçıncı periyottadır? • ÇÖZÜM: Önce 24Cr:[18Ar]4s23d4 şeklinde • yanlış elektron dizilimi yazılır. Blok: d bloğu Grup: 6B Periyot: 4.periyot 283

• ÖRNEK: 32Ge+1:[18Ar]4s23d104p1 verildiğine göre krom hangi blokta, hangi grupta ve kaçıncı periyottadır? • ÇÖZÜM: Önce 32Ge:[18Ar]4s23d104p2 şeklinde nötr elektron dizilimi yazılır. Blok: p bloğu Grup: 4B Periyot: 4.periyot 284

PERİYODİK SİSTEM ÜZERİNE YAPILAN İLK ÇALIŞMALAR

285

MENDELEEV (MENDELYEF)’İN PERİYODİK SİSTEMİ • Kimya bilgini Mendeleev (Mendelyef), elementleri bir arada gösteren bir cetvel yapmış ve buna periyodik sistem adını vermişti. Elementleri kütle numaralarına göre sıralamıştı. O zamanlar henüz daha bütün elementler keşfedilmediğinden periyodik sistemdeki hanelerin hepsi dolu değildi, bir kısmı boş duruyordu. 286

• Mendelyef, ileride boş hanelerin ileride dolacağını düşünüyordu. Boş bıraktığı yerlerdeki elementlerin bazı özelliklerini de belirtmişti. Mendelyef, söylediği özelliklere uygun olarak eksik elementlerin bulunup daha sonra boş kalan yerlere yerleştirileceğini biliyordu. Mendelyef’in cetveli bu durumuyla bile ileride bulunacak bütün elementlerin kütle numaralarını, özelliklerini daha bulunmadan ortaya koyuyordu. 287

• Daha sonra keşfedilenler aynen Mendelyef’in dediğine uygun olarak ortaya çıktı. Hiçbir kimse Mendelyef’e “Nereden biliyorsun da element henüz daha bulunmadan, elementi görmeden elementin atom kütlesini, periyodik sistemdeki yerini, özelliklerini belirtiyorsun, böyle saçmalık olur mu?” demedi, diyemezdi de; çünkü bu, kâinatta gözlenen nizamın gereğiydi. 288

MÜSLÜMANLARIN BULDUĞU ELEMENTLER • Alkali kelimesi, Arapça el kali kökünden türemiştir. Arapçada lügat manası bazik olan madde demektir. Kalevi de denir. Cabir bin Hayyan, potasyuma özelliğine uygun kalium adını vermiştir. Potasyum, bazik özellikte bir elementtir. Kalium, kalevi özelliğe sahip madde anlamındadır. Kalevi kelimesinin Latincesi olan kalium sözcüğü Arapçadan Latinceye geçmiştir. 289

• Müslümanların bulduğu elementler 800’lü yıllara rastlar. • 10 kadar elemente ismini Müslümanlar koymuştur.

290

MODERN PERİYODİK SİSTEM

291

GRUPLARIN BAŞLICA ÖZEL ADLARI • • • • • • •

1. GRUP: Alkali metaller 2. GRUP: Toprak alkali metaller 3. GRUP: Toprak metalleri 5. GRUP: Piniktojenler (Boğanlar) 6. GRUP: Kalkojenler (Kayaç oluşturanlar) 7. GRUP: Halojenler (Tuz yapanlar) 8. GRUP: Soy gazlar veya asal gazlar veya 0 grubu elementler 292

IUPAC’IN YENİ ÜRETİLECEK ELEMENTLERİN İSMİNİ BELİRLEDİ • Yeni üretilecek elementlerin ismini IUPAC belirliyor. Kural olarak; rakamların Latinceleri birleştirildikten sonra sonuna ium eki ekleniyor. • LATİNCE RAKAMLAR • 0 – nil 293

• • • • • •

1 – un 2 – bi 3 – tri 4 – quadr 5 – pent Örneğin; 205 atom numaralı elementin adı binilpentium olacak.

294

IUPAC Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği The International Union of Pure and Applied Chemistry

295

5.BÖLÜM: YÜKSELTGENME BASAMAKLARI

296

d BLOĞU ELEMENTLERİ BİRDEN FAZLA YÜKSELTGENME BASAMAĞINDA BULUNABİLİR •

2 6 Fe:[ Ar]4s 3d 26 18

•

+2 6 Fe :[ Ar]3d (yeşil) 26 18

•

+2 1 5 Fe :[ Ar]4s 3d (kırmızı) 26 18

•

+3 5 Fe :[ Ar]3d (pas rengi) 26 18 297