Bohr Atom Modeli Konu Anlatımı

Konusu 'Kimya' forumundadır ve Demir tarafından 29 Ocak 2014 başlatılmıştır.

  1. Bohr Atom Modeli Nedir

    Niels Hendrik Bohr, Rutherford atom modeli ile Planck’ın kuantum teorisini
    kullanarak 1913 yılında yeni bir atom modeli öne sürdü. Bu yeni model Rutherford
    modelinin açıklayamadığı noktalara ışık tutuyordu. Bohr’un atom teorisi 3 temel
    varsayıma dayanır.
    Bir atomda bulunan her elektron çekirdekten ancak belirli uzaklıklardaki
    yörüngelerde bulunabilir. Her yörünge belirli bir enerjiye karşı gelir ve
    elektron yörüngelerden birinde hareket ederken enerji kaybederek çekirdeğe
    doğru yaklaşmaz.
    Yüksek enerji düzeyinde bir elektron düşük enerji düzeyine inerse enerji
    düzeyleri arasındaki enerji farkına eşit enerji yayınlanır.
    Elektronlar çekirdek çevresinde dairesel yörüngeler izlerler ve
    elektronların açısal momentumları ancak belirli değerler alabilirler. Bu
    değerler planck sabitine bağımlıdır.
    Bu yaklaşımlarla Bohr spektrumlardaki çizgileri ve Rutherford atom teorisinin
    açıklayamadığı diğer noktaları açıklamayı başardı
    Her atomun bir çekirdeği ve elektronları olduğu anlaşılmıştı. Thomson, atomik
    hacmin pozitif elektrik yüküyle dolu olduğunu elektronların da bu pozitif yüklü
    ortamda gömülü, hareket edemez durumda bulunduğunu tasarlamıştı.
    Rutherford'un modelindeki elektronlar ise durgun olamaz. Bu elektronlar,
    kütlenin ve pozitif yükün yoğunlaştığı çekirdek tarafından çekilir. Buna göre
    elektronlanrı çeken elektrostatik kuvvete karşı onları yerinde tutacak hiçbir
    kuvvet yoktur. Klasik fizik ( o zamana dek bilinen fizik yasalarına) göre
    eletronlar ivmelendirilmiş elektrikle yüklü parçacıklar olarak ışıma yaparak
    saniyenin yüz milyonda biri kadar bir sürede (yol bu kadar) spiral bir hareketle
    çekirdek üzerine düşmelidir.
    Doğrudan denendiği başka olgularda başarılı olan elektromanyetik kuram, bu
    öngörüde başarılı olamadı. Çünkü çekirdekli atımunu yaşadığı bir gerçekti. Bu
    çelişki şu anlama geliyor: Makroskopik dünyada geçerli olan fizik yasaları,
    atomal boyutta, yani mikroskopik dünyada geçerli olmamaktadır.
    İncelenen olayın ölçeği küçüldükçe klasik fiziğin geçerliliği de azalıyor ve
    atom anlaşılmak istenirse, kesinlikle dalgaların parçacık gibi, parçacıkların da
    dalgalar gibi davrandığını dikkate almalıyız. Günlük yaşantımızdan edinilenn
    kavramlarla Kuantum Kuramı'nın kavramları arasında hiçbir bağlantı yok ne yazık
    ki.
    Niels Bohr, zamanındaki çağdaş bulguları birleştiren bir kuram üretti. Onun
    önünde biriken denel sonuçlar ve kendi buluşları şöylece özetlenebilir:
    1. Rutherford'un 1911'de varlığını kanıtladığı çok yoğun, çok küçük hacimde
    istiflenmiş, pozitif yüklü atom çekirdeği; bu çekirdek çevresinde dolanan
    elektronlar.
    2.Gaz halindeki atomların verdiği çizgisel tayf (spektrum) ve tayf çizgileriyle
    ilgili yasalar
    3. Her elementin, insanlardaki parmak izi gibi, kendine özgü x-ışınları tayfı
    vermesi
    4. Bütün bunları birbirine bağlamayı olanaklı kılan, Planck'ın 1900'de
    açıkladığı Kuantum Kuramı.
    Bohr, yaklaşık 40 yıl yeni fiziğin, yani Kuantum Kuramı'nın, 1920'lerdeki
    aşamasının, Einstein'e karşı bilimsel itirazların en büyük adıdır.

    Negatif yüklü, pek küçük kütleli elektronlar, pozitif yüklü olan ve neredeyse
    atomun kütlesinin tümünü taşıyan pozitif çekirdeğin çekimiyle neden çekirdek
    üzerine düşmüyor? Elektronlar her enerjiyi değil de belli enerjileri alabildiği
    için.
    Daha 1885'te J. Johann Balmer (1825-1898), hidrojen spekturmunun görünür
    bölgesini incelemiş ve her çizginin belli bir dalga boyuna karşılık geldiğini
    denel olarak göstermişti. İşte bu spektrum çizgilerinin aynı zamanda hidrojen
    atomu içindeki ayrı enerji düzeylerini de gösterdiğini Bohr gördü.
    Bohr, hidrojen atomunda her enerji düzeyinin belirli ve sabit bir enerjisi
    olduğunu anladı. Atom içindeki elektron işte bu belirli enerjileri alabiliyor,
    ama bunlar arasındaki herhangi bir enerji değerini alamıyordu. Işığın 'atomu'
    yani ışığın kuantumu fotondu. Bir madde, bir, iki, üç, dört,... foton alabilir
    ya da salabilirdi. Ama sözgelimi bir buçuk, iki buçuk foton alıp veremezdi.
    Beyaz ışık, farklı dalga boyundaki ışınlar içerir. Newton, ışığa bakmaya
    başladığında ilk bulduğu şey beyaz ışığın renklerin karışımı olduğuydu. Bayaz
    ışık, bir cam prizmadan geçirildiğinde kırmızı ışık en az, mor ışık en çok
    kırılır. Kırmızıdan mora doğru, arada turuncu, sarı, yeşil, mavi ve menekşe
    renkle yer alır. Kırmızı ışğın dalga boyu, mor ışığınkinden daha uzundur.
    Aslında görünen ışık uzun bir skalanını yalnızca küçük bir parçasıdır; tıpkı
    işitebileceğimizden daha yüksek ve daha alçak notalar içeren müzik skalası gibi.
    Işık skalası, frekans adı verilen sayılarla düzenlenir. Sayılar büyüdükçe ışık
    kırmızıdan maviye, mora ve mor ötesine geçer. Morötesi ışığı görekmeyiz ama bu,
    fotoğraf filmlerini etkiler. Bu hala ışıktır, ama sadece sayı farklıdır.
    Eğer sayıyı artırmayı düşünürsek x-ışınlarına, gama ışınlarına ve ötesine
    erişiriz. Eğer ötei yönde değiştirirsek, maviden kırmızıya, kızılötesi(ısı)
    dalgalarına sonra televizyon ve radyo dalgalarına varırırız.
    Newton, ışığın taneciklerden oluştuğunu düşünmüş ve bunlara " cisimcik"
    (korpüskül) adını vermişti. Bunda haklıydı (ama bu sonuca vardıran akıl
    yürütmesinde hatalıydı). Işığın taneciklerden oluştuğunu biliyoruz; çünkü
    üzerine ışık düştüğünde tıkırdayan, çok duyarlı bir alet kullanır ve görürürz ki
    ışık zayıfladığında her tıkırtının sesi hâlâ aynı şiddetle çıkmakta, yalnız
    aralıkları uzamaktadır. Demek ki ışık yağmur damlalarına benzer -her bir küçük
    ışık topağına bir foton denir- ve ışığın hepsi aynı renkteyse "yağmur
    damlalarının" hepsi aynı boydadır.
    Elektromanyetik dalgaların farklı dalga boyundaki bileşenlerine ayrılmasına
    spektrum (tafy) denir. Beyaz ışığın prizmadan geçmesiyle oluşan renk kurdelası,
    bir fotoğraf filmi üzerine kaydedilir. Böylesi düzeneklere spekrograf
    (tayfölçer) denir. Işık, bant ya da renk spektrumu şeklinde ayrılır.
    Beyaz ışığın spekrumu, kesiksiz bir renk bandı şeklindedir. Yani beyaz ışğın
    spekturumu, süreklidir. Gaz halindeki atomların spekturumu ise belirli sayıda
    renkli çizgiler ve bunlar arasında oluşan karanlık çizgiler taşır. Gaz halindeki
    atomların verdiği bu tip kesikli spektrumlara çizgi spektrumu denir. Gaz
    atomların tümü çizgi spektrumu verir
    .
    BOHR TEORİSİNİN EKSİK TARAFLARI
    Bohr modeli rutherforad atom modeline göre oldukça üstün tarafları olsa da bu
    kuramında eksik yönleri söz konusudur.
    Elektronun, maddesel nokta şeklinde düşünüldüğünden, yörünce üzerinde enerji
    yayımlamadan dönüşleri, yörüngeden yörüngeye atlayışı ve açığa çıkan enerjinin
    ışıma halinde alınıp verilmesi açıklanması kolay olmayan bir durumdur.
    Bohr atom modeli yalnızca tek elektronlu sistemlerin spektrumlarını
    açıklayabilir. Ve çok elektronlu sistemlerin spektrumlarıı açıklamakta yetersiz
    kalır. Çok elektronlu atomların spektrumlarında enerji düzeylerinin herbirinin
    iki ya da daha fazla düzeye ayrıldığı görülmektedir.
    Yine hidrojen gazı, bir elektrik alanı veya magnetik alanda soğurma spektrumları
    incelenirse, enerji düzeylerinin çok elektronlu sistemlerde olduğu gibi iki ya
    da daha fazla enerji düzeyine ayrıldığı görülür.