Elektron Bulutu Nedir? Elektron Bulutu Modelini Nedir? Özellikleri Yapısı

0
Advertisement

Elektron bulutu nedir? Elektron bulutu modeli ne zaman geliştirildi, farkı ve özellikleri nelerdir? Elektron bulutunun yapısı nasıldır?

Elektron bulutu, bir atomdaki çekirdeği çevreleyen bir olasılık bulutu olup, burada bir elektron bulma olasılığı en yüksektir.

Bir atom düşündüğünüzde, zihniniz muhtemelen merkezi bir çekirdeğin görüntüsünü, etrafında dönen bir sürü elektronla birlikte ortaya çıkarır. Sayısız bilim kurgu gösterisinde, çizgi romanda ve filmde gördüğümüz görüntü budur. Bu, tüm yaşamlarımız boyunca beynimizde güçlendirdiğimiz bir atomun görüntüsüdür.

elektron bulutu

Bununla birlikte, konuyla ilgili sürekli araştırmalar bilimsel topluluğun farkına varmasını sağladığı ki, aslında bir atom böyle görünmüyor. Her zaman bir elektronun yoğun bir çekirdeğin etrafında dönen mükemmel yuvarlak, küçük bir küre olduğunu düşündük. Anlaşıldığı üzere, bu temsil, bir atomun gerçek görüntüsüne çok az benziyor.

Advertisement

Atomun protonlar ve nötronlardan oluşan merkezi bir çekirdeği vardır. Etrafında bir elektronun bulunma şansının en yüksek olduğu “olasılık sisi” bulunur. Alan ne kadar yoğun olursa, elektron bulma şansı o kadar artar. Bu yoğun olasılık sisi elektron bulutu olarak adlandırılır.

Meraklı bir yapıya sahip olanlar muhtemelen böyle basit bir açıklamadan memnun değiller. Elektron bulutunun sisli yolundan daha aşağıya gitmek istiyorsanız okumaya devam edin. Ama önce atomun ilk modellerinden başlayarak ilerleyelim.

Atom Modelleri

Üzümlü Kek

1910 yılına gelindiğinde, bilim adamları atomun iki önemli bileşenini keşfettiler, pozitif yüklü protonlar ve negatif yüklü elektronlar (nötron 1932’de James Chadwick tarafından çok daha sonra keşfedildi). Bununla birlikte, jüri bu parçacıkların atom içinde nasıl düzenlendiği konusunda hala kararsızdı. İlk açıklamalardan biri, elektronların ve protonların bir atom içinde eşit olarak ‘üzümlü keke’ benzeyen bir şekilde yayıldığını belirten J.J. Thompson tarafından verildi.

Üzümlü kek modeli

Rutherford’un Atom Modeli

Thompson’ın hipotezini test etmek için Ernest Rutherford, dünyaca ünlü altın folyo deneyini gerçekleştirdi ve burada alfa parçacıklarıyla bir parça altın folyoyu bombaladı.

Advertisement

Rutherford atom deneyi

Üzümlü kek modeli gerçekten doğru olsaydı, alfa parçacıklarının sapması çok az olurdu veya hiç olmayacaktı. Bununla birlikte, Rutherford bazı alfa parçacıklarının kesintisiz olarak geçerken, birkaçı menşe noktalarına geri döndüğünü gözlemledi. Bu tutarsızlık Rutherford’un yeni bir atom modeli önermesine yol açtı. Parçacıkların kesintisiz geçtiği alanlar büyük ölçüde boş görünüyordu, saptırıldıkları veya geri döndükleri noktalar atomun toplam kütlesinin yüksek bir konsantrasyonuna sahip gibi görünüyordu. Bu nedenle, üzümlü kek modelinin yerini elektronlarla çevrili merkezi bir çekirdek aldı.

Rutherford atom modeli

Bohr’un Atom Modeli

Rutherford’un modeli yaygın kabul görürken, öğrencilerinden Neils Bohr modeli daha da geliştirdi. Atomu çevreleyen elektronların keyfi olarak dönmediğini kanıtladı. Daha ziyade, çok spesifik enerji seviyelerinde iyi tanımlanmış yörüngelerde dönerler, yani yörüngeler nicelleştirilir. Bu kanıt sayesinde Bohr’un atom modeli hidrojen spektrumu gibi bazı fenomenleri açıklayabildi. Ancak, bu başka bir tartışma.

Advertisement

Elektron Bulutu

Bu modellerin her biri, bilim topluluğunu onlarca yıldır şaşırtan gizemlerin çoğunu açıkladı. Bohr’un ölçülü yörünge modeli o kadar sezgiseldi ki mükemmel görünüyordu. Bununla birlikte, kuantum mekaniğinin gösterdiği gibi, model gerçeklikten uzaktı. Atomun önceki tüm modelleri, elektronun, bir gezegen sistemi gibi çekirdeğin etrafında dönen iyi tanımlanmış bir kütleye sahip bir parçacık olduğunu varsayıyordu. Ancak gerçekte, elektron çekirdeği çevreleyen yoğun bir olasılık bulutuna benzer.

electron bulutu

Elektron ölçülebilir kinetik enerjiye ve momentuma sahiptir, ancak herhangi bir devrim görünümü göstermez. Elektron, atomun çekirdeğini yoğun bir sis gibi sarar. Bununla birlikte, bir şeyi açıklığa kavuşturalım – elektron, siste arayabileceğimiz zor bir parçacık değil. Bu kadar hızlı hareket eden bir hedef değil, bulanık bir bulut gibi görünüyor. Aslında, elektron buluttur.

Bir Elektron Bulutunun kütlesi var mı?

Bir elektronun çekirdeğin etrafında dönen mükemmel bir küre değil, yoğun bir bulutlu olasılık bölgesi olduğunu belirledik. Peki, kütlesini nasıl belirleyebiliriz? Bir elektron bulutunun kütlesi var mı? Her yerde bilim ders kitapları, büyük kalın yazı tipleriyle bir elektronun \displaystyle 9,11x{{10}^{{-31}}} kg kütleye sahip olduğunu güvenle gösteriyor. Bu doğru.

Advertisement

Buradan biraz sis çıkıyor. Diyelim ki küçük bir kaşığınız var. O kaşığı alıp elektron bulut alanının % 25’ine batırıyorsunuz. Kaşık, % 25 \displaystyle 9,11x{{10}^{{-31}}} kg’a eşit bir ağırlık içeriyor mu? Hayır. Kaşığınız elektron bulutunun % 25’ini tuttuğunda, kaşığınız % 11’lik bir elektron kütlesini \displaystyle 9,11x{{10}^{{-31}}} kg arasında tutma şansına sahiptir. Tüm elektrona sahip olabilirsiniz veya hiçbirine sahip olamazsınız. Bir bulut tarafından temsil edilmesine rağmen, bulut fiziksel olmadığı için kısmi olarak ayrılamaz. Bulut, bir elektronun gerçek durumunu göstermenin en iyi yoludur.

Tabii ki, bu bir elektron bulutunun çok basitleştirilmiş bir açıklaması oldu. Kuantum mekaniğinin karmaşık dünyası, elektron bulutunu olasılıklar tarafından yönetilen bir kuantum dalga fonksiyonu olarak temsil eder. Ancak, bu tür matematik bu yazının konusu dışında görünmektedir. Buradaki amaç sadece “elektron” un gerçekte ne olduğuna göre canlandırmanıza yardımcı olmaktır.

Bir dahaki sefere birisi bir atom düşünmenizi istediğinde, merkezi bir çekirdeğin etrafında dönen eski, yanlış olan elektron imajını düşünmeyin. Bunun yerine elektron bulutunu düşünün!

Advertisement

Bir Yorum Yazmak İster misiniz?