Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL
Transcript of Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL
![Page 1: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/1.jpg)
Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK
Kafkas Üniversitesi
Kimya Mühendisliği Bölümü
Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK
CETVEL
Genel Kimya
![Page 2: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/2.jpg)
Atomlar
Eşya malzeme madde element
atom Temel parçacıklar (lepton ve
kuarklar)
2
![Page 3: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/3.jpg)
Atomlar
• Maddelerin atom denen bölünemeyen çok
küçük parçacıklardan meydana geldiği fikri
ilk kez M.Ö. 5. asırda Demokritos
tarafından ortaya atılmıştır. Bu fikir o
zamanlar fazla kabul görmemiştir.
• 19. y.y. başlarında İngiliz bilim adamı John
Dalton ilk atom teorisini ortaya atan bilim
adamıdır.
![Page 4: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/4.jpg)
4
![Page 5: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/5.jpg)
Dalton’un atom teorisi
1. Elementler atom denilen çok küçük parçacıklardan meydana gelmiştir. Bir elementin bütün atomları büyüklük, kütle ve kimyasal özellikler bakımından birbirinin aynıdır.
2. Bir elementin atomları, diğer bütün elementlerin atomlarından farklıdır.
3. Bileşikler birden fazla elementin atomlarından meydana gelmiştir. Herhangi bir bileşikte, herhangi iki elementin atomlarının sayılarının birbirlerine oranı basit ve sabit bir orandır.
4. Bir kimyasal reaksiyon sadece atomların birbirlerinden ayrılmalarını, birleşmelerini veya yeniden düzenlenmelerini içerir. Kimyasal reaksiyonlarda atomların oluşmaları veya yok olmaları söz konusu değildir.
![Page 6: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/6.jpg)
İki elementin atomlarının birleşerek bir bileşik
oluşturduklarını gösteren bir kimyasal reaksiyonun
şematik gösterimi
Reaksiyondan önceki toplam atom sayısı reaksiyondan sonraki
toplam atom sayısına eşittir
![Page 7: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/7.jpg)
Thomson’un atom modeli
Pozitif
Yüklü
çekirdek
Negatif yüklü
elektronlar
![Page 8: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/8.jpg)
Rutherford’un atom modeli
![Page 9: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/9.jpg)
Rutherford’un atom modeli
![Page 10: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/10.jpg)
Atomun yapısı
Elektronlar: katot ışını tüpü ile Thomson’un yaptığı deneyler sonunda
keşfedilmiştir. Elektron ışını elektrik alanı uygulandığında (+) yüke doğru
sapma gösterir. Bu da elektronların (–) yüklü olduklarını gösterir.
![Page 11: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/11.jpg)
Atomun yapısı
• Elektronlar atomun bir parçasıdır.
Elektronlar (–) yüklü parçacıklardır, atomlar
ise nötrdür. Dolayısıyla atomlarda
elektronların yükünü dengeleyecek (+)
yüklü parçacıkların olması gerekir.
• Çekirdek atomun bir diğer parçası olup
elektronlarla eşit oranda fakat ters işaretli
(+) yük taşırlar.
![Page 12: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/12.jpg)
Nötron ve protonlar
• Rutherford’un atom modeline göre pozitif yüklü atom çekirdeği atomun merkezinde, küçük bir hacim kaplamıştır. Negatif yüklü elektronlar ise atom çekirdeği etrafında belirli yörüngelerde hareket etmektedirler.
• Bu modele göre çekirdeği +2 yüklü olan helyumun kütlesi, çekirdeği +1 yüklü olan hidrojenin kütlesinden iki kat fazla olmalıdır. Fakat gerçekte helyumun kütlesi hidrojenin kütlesinin dört katıdır.
• Bunun sebebi atom çekirdeğinin hem pozitif yüklü protonlardan hem de elektrik yükü olmayan nötronlardan oluşmasıdır.
![Page 13: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/13.jpg)
Bohr Atom Modeli
• Rutherford atom modelinde, elektronların
çekirdek çevresinde ne şekilde bulundukları
hakkında herhangi bir bilgi
bulunmamaktadır.
• Bir atomdaki elektronların, tıpkı bir
gezegenin güneş etrafındaki yörüngesel
hareketi gibi, hareket halinde oldukları
düşünüldü.
13
![Page 14: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/14.jpg)
Bohr Atom Modeli
• 1913 yılında Hollandalı
Fizikçi Niels Bohr klasik
fizik ve kuantum kuramının
ilginç bir sentezini yaparak
hidrojen atomu için yeni bir
model ileri sürdü.
14
Niels Bohr
(1885-1962)
![Page 15: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/15.jpg)
Bohr Atom Modeli
Bu modelde yer alan görüşler, şu şekilde özetlenebilir:
1. Elektron, çekirdek etrafında, dairesel yörüngelerde hareket etmektedir.
2. Elektronun hareket edebildiği yörüngelerin belli enerji değerleri vardır. Elektron, bu belli enerjiye sahip yörüngelerde bulunduğu sürece enerji yaymaz.
15
![Page 16: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/16.jpg)
Bohr Atom Modeli
3. Elektron bir üst enerji düzeyinden
(yörüngeden), alt enerji düzeylerine
düştüğünde ışıma şeklinde enerji yayar.
Yayımlanan ışık fotonunun enerjisi E =
hn’dür.
16
![Page 17: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/17.jpg)
Bohr Atom Modeli
• Hidrojen atomundaki enerji düzeyleri’nin
(yörüngeler) enerjisi, aşağıda verilen
eşitlik ile hesaplanır.
17
En = A
n2 A = 2,179 x 10-18 J
n = 1, 2, 3,….
n sayısı, kuantum sayısı olarak adlandırılır.
![Page 18: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/18.jpg)
Bohr Atom Modeli
• Bohr tarafından önerilen atom modeli, aşağıdaki
şekilde şematize edilebilir.
18
e-
n =
4
n =
3
n =
2
n =
1
Enerji
Düzeyi Kabuk
n = 1 K
n = 2 L
n = 3 M
n = 4 N
n = 5 O
n = 6 P
n = 7 Q
K L
M N
![Page 19: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/19.jpg)
Bohr Atomu
19
![Page 20: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/20.jpg)
Bohr Atom Modelindeki Yanlışlıklar
• De Brogli’ye göre, elektron dalga özelliğine de sahiptir.
• Heisenberg ise elektronun yerinin hassas bir şekilde belirlenemeyeceğini ileri sürmektedir.
• Bu görüşlerin ışığında, Bohr atom modeline yeniden bakıldığında, bu modelin kısmen yanlış olduğu görülmektedir.
20
![Page 21: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/21.jpg)
Bohr Atom Modelindeki Yanlışlıklar
• De Broglie ve Heisenberg’in görüşleri doğru ise (doğruluğu kabul edilmektedir) atomda elektronların kesin yörüngeler üzerinde hareket ettiğini söylemek yanlıştır.
• Yani, elektronun çekirdek etrafında dairesel yörüngelerde hareket ettiği görüşü günümüzde geçerli değildir (Bohr atom modelindeki 1. madde).
21
![Page 22: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/22.jpg)
Dalga Mekaniği Atom Modeli (Modern
Atom Kuramı)
• 1927 yılında Erwin
Schrödinger, elektronların
dalga özelliğine sahip
olduğu gerçeğinden hareket
ederek, elektron gibi çok
küçük taneciklerin üç
boyutlu uzaydaki hareketini
tanımlayan bir denklem ileri
sürdü.
22
![Page 23: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/23.jpg)
Modern Atom Kuramı
23
08
2
2
2
2
2
2
2
2
VE
h
m
zyx
Y (psi) : dalga fonksiyonu
x, y, z : uzay koordinatları
m : elektronun kütlesi
E : toplam enerji
V : potansiyel enerji
Schrödinger Denklemi :
![Page 24: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/24.jpg)
Modern Atom Kuramı
• Schrödinger denkleminin çözümünden, n, l, ml şeklinde üç kuantum sayısı bulunur.
• Bu kuantum sayılarının üçünün belli değerleri, elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu yerlere karşılık gelir.
• Elektronun bulunma ihtimalinin yüksek olduğu yerlere “orbital” denir.
24
![Page 25: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/25.jpg)
Modern Atom Kuramı
• Orbitallerin kesin sınırları
olmamakla beraber,
elektronun zamanının %90-
95’ini geçirdiği bölgeye
orbital denmektedir.
25
![Page 26: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/26.jpg)
Modern Atom Kuramı
• Schrödinger denkleminin çözümüyle elde
edilen hidrojen atomuna ait bilgilerde artık
yörünge kavramı tamamen çürütülmüştür.
• Yeni atom modelinde, elektron, kesin
yörüngeler üzerinde değil, orbital adı
verilen uzay parçalarında hareket
etmektedir.
26
![Page 27: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/27.jpg)
Kuantum teorisine göre atom
• Atomun kuantum modelini Bohr, De Broglie,
Heisenberg ve Schrödinger gibi bilim adamları
atomun bugün kabul edilen modelinin
gelişmesinde rol oynadılar.
• Bu teoriye göre proton ve nötronlardan oluşan
atom çekirdeği atomun merkezinde bulunur.
Elektronlar ise varlıkları ve şekilleri matematiksel
olarak hesaplanan orbitallerde atom çekirdeğinin
etrafında dalga karakterinde bir hareketle
dolaşırlar.
![Page 28: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/28.jpg)
Çekirdeğin etrafında elektronun bulunduğu bölgenin kesiti
![Page 29: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/29.jpg)
Hidrojenin atom çekirdeği ve çevresindeki elektron yörüngesi
![Page 30: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/30.jpg)
Atom numarası, kütle numarası, izotoplar
• Atom numarası herhangi bir elementin atom çekirdeğindeki proton sayısıdır, Z ile gösterilir.
• Kütle numarası herhangi bir elementin atom çekirdeğindeki proton sayıları ile nötron sayılarının toplamıdır, A ile gösterilir.
Nötron sayısı = A – Z
• Atom numaraları (proton sayıları) aynı olan, kütle numaraları farklı olan atomlara izotop denir. Bir elementin farklı izotopları olabilir. Yani izotoplar aynı elementleri ifade ederler, fakat nötron sayılarının farklılığından dolayı izotop olan atomların kütleleri farklıdır.
![Page 31: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/31.jpg)
Atom numarası, kütle numarası, izotoplar
Bir elementin atom ve kütle
numaralarının yazılışı genelde şu
şekildedir (farklı da olabilir):
Örnek:
Örnek:
HİDROJEN DÖTORYUM TİRİTYUM
![Page 32: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/32.jpg)
Periyodik Tablo
![Page 33: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/33.jpg)
D. Mendeleev
![Page 34: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/34.jpg)
Orbitallerin enerji Sırası
34
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s <
4d < 5p <6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d < 7p
![Page 35: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/35.jpg)
Elementlerin Elektronik Yapıları
• Bir atomda elektronların düzenlenme şekline atomun elektronik yapısı denir.
• Elektronlar, orbitalleri üç kurala uyarak doldururlar. Bunlar:
• Elektronlar, orbitalleri en az enerjili orbitalden başlayarak doldururlar. Düşük enerji seviyeli bir orbital tamamen dolmadan, bir üst seviyedeki orbitale elektron giremez (Aufbau İlkesi).
35
![Page 36: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/36.jpg)
Elementlerin Elektronik Yapıları
• Bir orbitale en fazla ters spinli iki elektron
girebilir (Pauli İlkesi).
• Atom içerisinde elektronların girebileceği
aynı (eş) enerjili birden fazla boş orbital
varsa, elektronlar bu orbitallere önce paralel
spinlerle tek tek girerler.
36
![Page 37: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/37.jpg)
Elementlerin Elektronik Yapıları
• Böylece, eş enerjili orbitallerin tamamı yarı
dolmuş (yani tek elektronlu) duruma
geldikten sonra, gelen elektronlar, zıt
spinlerle bu yarı dolmuş orbitalleri
doldururlar (Hund Kuralı)
37
![Page 38: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/38.jpg)
Elementlerin Elektron
Konfigurasyonları (Dağılımları)
• Atomik orbitaller, çoğu zaman bir kare, daire
yada yatay bir çizgi ile gösterilirler.
• Elektronlar ise çift çengelli oklar ile temsil
edilirler.
Orbital gösterimleri
Elektron gösterimi
38
![Page 39: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/39.jpg)
39
Atom Z Temel hal elektron konfigürasyonu
H 1 1s1
He 2 1s2
Li 3 1s2 2s1
Be 4 1s2 2s2
B 5 1s2 2s2 2p1
C 6 1s2 2s2 2p2
N 7 1s2 2s2 2p3
O 8 1s2 2s2 2p4
F 9 1s2 2s2 2p5
Ne 10 1s2 2s2 2p6
Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1
![Page 40: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/40.jpg)
40
Bazı Elementlerin Orbital Diyagramları
atom Orbital Diyagramı
5B
1s2
2s2
2p1
6C
1s2
2s2
2p2
7N
1s2
2s2
2p3
8O
1s2
2s2
2p4
9F
1s2
2s2
2p5
17Cl
1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
![Page 41: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/41.jpg)
Aufbau İlkesinden Sapmalar
• Çoğu element için Aufbau Yöntemine göre
öngörülen elektron dağılımları deneysel
olarak da doğrulanmıştır.
• Birkaç elementin elektron dağılımı, bazı
ufak sapmalar gösterir.
• Bu değişiklikler, dolu ve yarı dolu
orbitallerin kararlılığı ile açıklanır (küresel
simetri).
41
![Page 42: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/42.jpg)
Aufbau İlkesinden Sapmalar
Atom Öngörülen Elektron
Dağılımı
Deneysel Elektron
Dağılımı
24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s2 3d4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s1 3d5
29Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s2 3d9
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s1 3d10
42
![Page 43: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/43.jpg)
Grup ve Peryot Bulunması
• Atom numarası verilen elementin elektron
dağılımı yapılır.
• Orbital katsayısı en yüksek olan sayı,
elementin periyot numarasını verir.
• Son elektron s veya p orbitalinde bitmişse,
element A grubundadır.
• s-Orbitali üzerindeki sayı doğrudan A
grubunun numarasını verir.
43
![Page 44: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/44.jpg)
Grup ve Peryot Bulunması
• Elementin elektron dağılımı p orbiatli ile
bitmişse, p’nin üzerindeki sayıya 2 ilave
edilerek grup numarası bulunur.
Örnekler:
• 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 3. Peryot, 1A Grubu
• 17Cl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 3. Peryot, 7A Grubu
44
![Page 45: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/45.jpg)
Grup ve Peryot Bulunması
• En son elektron d orbitalinde bitmişse, element B
grubundadır.
d1
1+2 = 3 B
d2
2+2 = 4 B
d6
6+2 = 8 B
d7
7+2 = 8 B
d8
8+2 = 8 B
d9
9+2 = 1 B
d10
10+2 = 2 B
45
![Page 46: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/46.jpg)
Grup ve Peryot Bulunması
Örnek:
25Mn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
4. Periyot, 7B Grubu
• Elektron dağılımı yapılan elementin en son
elektronu 4f orbitalinde bitmişse
Lantanitler, 5f de bitmişse Aktinitler
serisinin bir üyesidir.
46
![Page 47: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/47.jpg)
47
8.2
ns
1
ns
2
ns
2n
p1
ns
2n
p2
ns
2n
p3
ns
2n
p4
ns
2n
p5
ns
2n
p6
d1
d5
d1
0
4f
5f
Elementlerin Elektron Konfigurasyonları
![Page 48: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/48.jpg)
Periyodik Tablo (Çizelge)
• Periyodik tablonun temel özelliği,
elementleri artan atom numaralarına göre
yan yana ve benzer özelliklerine göre de alt
alta toplamasıdır.
• Periyodik tabloda yatay sütunlara peryot,
dikey sütunlara da grup denir.
• Perydik tablo, 8 tane A ve 8 tane de B
grubundan oluşmaktadır.
48
![Page 49: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/49.jpg)
Periyodik Tablo
• Periyodik tabloda grup sayısı artmaz ama
sonsuz sayıda peryot olabilir.
• Her peryot s ile başlar, p ile biter.
• Birinci peryot 2 (H ve He), ikinci ve üçüncü
peryotlar 8, dördüncü ve beşinci peryotlar
18 element bulundururlar.
49
![Page 50: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/50.jpg)
Periyodik Tablo
• Periyodik tabloda, bazı elementlerin özel
adları vardır.
• 1A grubu elementlerine alkali metaller, 2A
grubu elementlerine toprak alkali metaller,
7A grubu elementlerine halojenler ve 8A
grubu elementlerine de soygazlar denir.
50
![Page 51: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/51.jpg)
Periyodik Tablo
• Elementler, fiziksel özelliklerine göre
metaller ve ametaller olmak üzere iki
şekilde sınıflandırılır.
Elementlerin çoğu metaldir ve metaller;
• Elektrik ve ısıyı iyi iletirler,
• Cıva hariç oda sıcaklığında katıdırlar ve
taze kesilmiş yüzeyleri parlaktır,
• Dövülerek levha haline gelebilirler,
51
![Page 52: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/52.jpg)
Periyodik Tablo
• Çekilerek tel haline gelebilirler,
• Yüksek erime ve kaynama noktalarına
sahiptirler,
• Bileşiklerinde daima pozitif (+)
yükseltgenme basamaklarına sahiptirler,
gibi özellikleri vardır.
52
![Page 53: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/53.jpg)
Periyodik Tablo
• Periyodik tablonun sağ üst tarafında bulunan çok az element, metallerden farklı özelliklere sahiptir ve bunlara ametaller denir.
• Azot, oksijen, klor ve neon gibi bazı ametaller oda sıcaklığında gazdır.
• Brom sıvıdır.
• Karbon, fosfor ve kükürt gibi bazı ametaller katı olup kırılgandırlar.
53
![Page 54: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/54.jpg)
Periyodik Tablo
• Metallerle ametaller arasında bulunan bazı
elementler, hem metalik hem de ametalik
özellikler gösterir ve bunlara yarımetaller
veya metaloidler denir.
54
![Page 55: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/55.jpg)
Periyodik Tablo
Yarımetaller (Metaloidler)
• Bor B
• Silisyum Si
• Germanyum Ge
• Arsenik As
• Antimon Sb
• Tellur Te
• Astatin At
55
![Page 56: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/56.jpg)
PERİYODİK TABLODA BAZI
DÜZENLİ ARTIŞLAR
ÖZELLĠK
ATOM NUMARASI
KÜTLE NUMARASI
ATOM AĞIRLIĞI
DEĞERLĠK ELEKTRON
SAYISI
ATOM ÇAPI
ĠYONLAġMA ENERJĠSĠ
ELEKTRON ĠLGĠSĠ
ELEKTRO NEGATĠFLĠK
METALĠK AKTĠFLĠK
AMETALĠK AKTĠFLĠK
AYNI PERĠYOTTA
(SOLDAN SAĞA)
ARTAR
ARTAR
GEN. ARTAR
ARTAR
GEN. AZALIR
GEN. ARTAR
GEN. ARTAR
GEN.ARTAR
GEN. AZALIR
GEN. ARTAR
AYNI GRUPTA (YUKARDAN AġAĞIYA)
ARTAR
ARTAR
ARTAR
SABĠT
ARTAR
AZALIR
GEN. AZALIR
AZALIR
GEN.ARTAR
GEN. AZALIR
![Page 57: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/57.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
Atom yarıçapları
• Atomlar, küresel yapılı tanecikler olarak kabul edilir.
• Atom yarıçapı, çekirdeğin merkezi ile en dış kabukta bulunan elektronlar arasındaki uzaklık olarak tanımlanır.
• Atomlar tek tek izole edilemediğinden, yarıçaplarının doğrudan ölçülmesi zordur.
57
![Page 58: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/58.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• Atom yarıçapları, daha çok dolaylı yollardan
bulunur.
• Örneğin, birbirine kovalent bağla bağlı iki atomun
çekirdekleri arasındaki uzaklık (bağ uzunluğu)
deneysel olarak ölçülebilir. Bu değerin uygun
şekilde ikiye bölünmesi ile, atom yarıçapı bulunur.
• Bu şekilde bulunan yarıçapa “Kovalent yarıçap”
denir.
58
![Page 59: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/59.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• Metaller için “Metalik yarıçap”, kristal
hallerdeki katı metalde yan yana bulunan iki
atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın
yarısı olarak belirlenir.
• Atom yarıçapları, daha çok pikometre (pm)
cinsinden verilir.
• 1 pm = 10-12 m
59
![Page 60: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/60.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• Periyodik çizelgede bir periyot boyunca
soldan sağa doğru gidildiğinde, genel olarak
atom yarıçapları küçülür.
• Bir grup boyunca yukardan aşağıya doğru
inildiğinde ise, genel olarak atom
yarıçaplarında artış olur.
60
![Page 61: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/61.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• Periyodik çizelgede bir periyot boyunca
soldan sağa doğru gidildiğinde, genel olarak
atom yarıçapları küçülür.
• Bir grup boyunca yukardan aşağıya doğru
inildiğinde ise, genel olarak atom
yarıçaplarında artış olur.
61
![Page 62: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/62.jpg)
62
8.3
![Page 63: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Atom yarıçaplarının atom numaralarına göre değiĢimi
8.3
![Page 64: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/64.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• İyon yarıçapları, iyonik bağla bağlanmış
iyonların çekirdekleri arasındaki uzaklık
deneysel olarak ölçülüp, katyon ve anyon
arasında uygun bir şekilde bölüştürülmesi
ile bulunur.
• Her hangi bir atomdan türetilen pozitif iyon,
daima o atomdan daha küçüktür.
64
![Page 65: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/65.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• Bir atomun +2 yüklü iyonu +3 yüklü
iyonundan daha büyüktür.
Örneğin;
• Fe 117 pm
• Fe+2 75 pm
• Fe+3 60 pm
65
![Page 66: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/66.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• Buna karşılık, negatif bir iyonun yarıçapı
daima türediği atomunkinden daha
büyüktür.
Örneğin;
• Cl 99 pm
• Cl- 181 pm
66
![Page 67: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/67.jpg)
67
Katyon türediği nötr atomdan daima daha
küçüktür
Anyon türediği nötr atomdan daima daha
büyüktür
8.3
![Page 68: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/68.jpg)
Atomlar ve İyonların Büyüklüğü
• Soru: Periyodik çizelgeden yararlanarak,
parantez içerisinde verilen atom ve iyonları
büyüklüklerine göre sıralayınız (Ar, K+, Cl-,
S2-, Ca2+)
68
![Page 69: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/69.jpg)
İyonlaşma Enerjisi
• Gaz halindeki izole bir atomdan, bir elektron
uzaklaştırarak yine gaz halinde izole bir iyon
oluşturmak için gerekli olan minimum enerjiye
“iyonlaşma enerjisi” denir.
A (g) A+(g) + e
-IE
69
![Page 70: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/70.jpg)
İyonlaşma Enerjisi
• İyonlaşma enerjisi, tanımından da anlaşılacağı
gibi, bir atomdaki elektronların çekirdek
tarafından ne kadar bir kuvvetle çekildiğinin bir
ölçüsüdür.
• Aynı zamanda iyonlaşma enerjisi, elektronları
çekirdeğe bağlayan kuvveti yenmek için gerekli
olup, bir atomun elektronik yapısının ne kadar
kararlı olduğunun da bir ölçüsüdür.
70
![Page 71: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/71.jpg)
İyonlaşma Enerjisi
• Bir elektronu uzaklaştırılmış bir iyondan, ikinci bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjiye de “ikinci iyonlaşma enerjisi” denir.
• Aynı şekilde, üçüncü, dördüncü ve daha büyük iyonlaşma enerjileri de tanımlanır.
• Bir sonraki iyonlaşma enerjisi, daima bir önceki iyonlaşma enerjisinden daha büyüktür.
71
![Page 72: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/72.jpg)
İyonlaşma Enerjisi
72
A (g) A+
(g) + e-
A+(g) A
2+(g) + e-
A2+(g) A
3+(g) + e-
IE1 (birinci iyonlaĢma enerjisi)
IE2 (ikinci iyonlaĢma enerjisi)
IE3 (üçüncü iyonlaĢma enerjisi)
IE1 < IE2 < IE3 < ….< IEn
![Page 73: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/73.jpg)
İyonlaşma Enerjisi
• Periyodik çizelgede bir grup boyunca, yukardan
aşağıya inildikçe elementlerin birinci iyonlaşma
enerjileri genel olarak azalır.
Element Atom yarıçapı(pm) IE1(kj/mol)
Li 152 520,2
Na 186 495,8
K 227 418,8
Rb 248 403,0
Cs 265 375,7
73
![Page 74: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/74.jpg)
İyonlaşma Enerjisi
• Periyodik çizelgede bir periyot boyunca,
soldan sağa doğru gidildiğinde elementlerin
birinci iyonlaşma enerjileri genel olarak
artar.
• Metal atomları, ametal atomlarına kıyasla,
daha düşük iyonlaşma enerjisine sahiptirler.
74
![Page 75: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/75.jpg)
75
Birinci ĠyonlaĢma Enerjisi Ġçin Genel Eğilim
8.4
Birinci Ġ.E. Artar
Birin
ci Ġ.E
. A
rta
r
![Page 76: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/76.jpg)
76
1. Peryot
2. Peryot
3. Peryot 4. Peryot
5. Peryot
8.4
![Page 77: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Na Mg Al Si P S Cl Ar
IE1 495,8 737,7 577,6 786,5 1012 999,6 1251,1 1520,5
IE2 4562 1451 1817 1577 1903 2251 2297 2666
IE3 7733 2745 3232 2912 3361 3822 3931
IE4 11580 4356 4957 4564 5158 5771
IE5 16090 6274 7013 6542 7238
IE6 21270 8496 9362 8781
IE7 27110 11020 12000
3. Periyot Elementlerinin ĠyonlaĢma Enerjileri (kj/mol)
![Page 78: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/78.jpg)
Elektron İlgisi
• İyonlaşma enerjisi elektron kaybı ile ilgilidir.
• Elektron ilgisi (EI) iyonlaşma enerjisinin tersi olup,
gaz halindeki nötr bir atoma elektron katılarak yine
gaz halindeki negatif bir iyon oluşturma işlemidir.
A(g) + e-
A-(g)
78
![Page 79: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/79.jpg)
Elektron İlgisi
• Bu tür işlemlerde her zaman olmamakla beraber,
enerji açığa çıkar.
• Bu nedenle, birinci elektron ilgilerinin (EI1) büyük
bir çoğunluğu, negatif işaretlidir.
F(g) + e-
F-(g) EI1 = -322,2 kj/mol
F (1s22s
22p
5) + e
-F
- (1s
22s
22p
6)
79
![Page 80: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/80.jpg)
Elektron İlgisi
• Kararlı elektronik yapıya sahip olan elementlerin,
bir elektron kazanması enerji gerektirir.
• Yani olay endotermiktir ve elektron ilgisi pozitif
işaretlidir.
Ne(g) + e-
Ne-(g) EI1 = +29,0 kj/mol
Ne (1s22s
22p
6) + e
-Ne
- (1s
22s
22p
63s
1)
80
![Page 81: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/81.jpg)
Elektron İlgisi
• Genel olarak, Periyodik çizelgede bir
periyot boyunca soldan sağa gidildiğinde
elektron ilgisi artar.
• Bir grupta yukarıdan aşağıya doğru
inildiğinde ise elektron ilgisi azalır.
• Ametaller, metallere kıyasla daha yüksek
elektron ilgisine sahiptirler.
81
![Page 82: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/82.jpg)
Elektron İlgisi
H He
- 72,8 + 21
Li
Na
K
Rb
Cs
Be B C N O F
Cl
Br
I
At
-59,8 +241 -83 -122,5 0,0 -141,4
-52,9
- 48,3
- 46,9
- 45,5
-322,2
-348,7
-324,5
-295,3
-270
82
Bazı elementlerin birinci elektron
Ġlgileri (EI1) (kj/mol)
![Page 83: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/83.jpg)
Elektron İlgisi
• Bazı elementler için ikinci elektron ilgisi
(EI2) değerleri de tayin edilmiştir.
• Negatif bir iyon ile bir elektron birbirlerini
iteceklerinden, negatif bir iyona bir elektron
katılması enerji gerektirir.
• Bu nedenle, bütün ikinci elektron ilgisi (EI2)
değerleri, pozitif işaretlidir.
83
![Page 84: Bölüm 2. ATOMUN YAPISI VE PERIYODIK CETVEL](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050901/589d81ff1a28ab9a4a8bab8d/html5/thumbnails/84.jpg)
Elektron İlgisi
O(g) + e-
O-(g) EI1 = - 141,4 kj/mol
O-(g) + e
-O
2-(g) EI2 = + 880,0 kj/mol
84