Atom fikri çok eskilere dayanmaktadır. Son yüzyıllarda deney imkanlarının artmasıyla bu fikri test etme ve modelleştirme şansı doğmuştur. Bunun sonucunda da başarılı bilimsel çalışmalar ortaya konmuştur. Bu yazıda atom modellerinin tarihsel süreci üzerinde duracağız. Atomla ilgili bilimsel çalışmalar çeşitli modellerle karşımıza çıkmaktadır.
Yunanlı filozof Democritus Milattan yaklaşık 400 yıl önce maddenin temel yapı taşı olan taneciklere “bölünmez” anlamına gelen “atom” adını vermiştir. Böylece atom modellerinin tarihsel süreci de başlamıştır.
Atomla ilgili dört tane temel modelin ardından çeşitli düzeltmelerle modern atom teorisi ortaya çıkmıştır. Bu teori günümüzde yapılan çalışmalarla hala geliştirilmektedir. Atom modellerinin tarihsel gelişim süreci şu şekilde sıralanabilir:
- Dalton atom modeli 1803
- Thomson atom modeli 1902
- Rutherford atom modeli 1911
- Bohr atom modeli 1913
Atom Modellerinin Tarihsel Gelişimi
Atom modellerinin tarihsel gelişim süreci içerisindeki dört modeli de kısaca hatırlayalım.
Dalton Atom Modeli
1803 yılında çıkan Dalton’un atom modeli ilk ciddi atom modeli çalışmasıdır. Bu modele göre;
- Atom parçalanamaz.
- Atom çok küçük ve içi dolu küre şeklindedir.
- Aynı maddeler aynı atomdan, farklı maddeler farklı atomlardan oluşur.
- Atomlar bileşik oluşturur.
Dalton modelindeki eksiklikler şöyledir:
- İzotop atom kavramından dolayı bir elementin bütün atomları aynı değildir.
- Atomların içi dolu değil boşlukludur.
- Atomlar nükleer yöntemlerle parçalanabilir.
Thomson Atom Modeli
Dalton’dan yaklaşık 100 yıl sonra ortaya çıkan bu modele kısaca şunları ifade etmektedir:
- Atom küçük çaplı içi dolu küre şeklindedir.
- Atomda pozitif yük havuzu bulunur. Bunun içerisinde de negatif yükler dağılmıştır.
- Pozitif ve negatif yük eşit miktarda bulunur.
- Atomu pudinge veya üzümlü keke benzetebiliriz.
Modeldeki eksikler şöyle sıralanabilir:
- Modelde çekirdek kavramına değinilmemiştir.
- Yüksüz tanecik olan nötronla ilgili yorum yoktur.
- Atom altı parçacıkların yerleri tesadüfi olarak düşünülmüştür.
Rutherford Atom Modeli
Rutherford radyoaktif özellik gösteren radyum atomlarıyla yaptığı deneyler sonucunda bir model ortaya koymuştur. Bu model şöyle özetlenebilir:
- Atomun büyük bir bölümü boşluktur.
- Atomun merkezinde çekirdek vardır.
- Çekirdek atomda az yer kaplar.
- Pozitif yükler atom çekirdeğinde toplanmıştır.
- Atom kütlesinin yarısı pozitif yüklerdir.
Modelin eksikleri şu şekilde sıralanabilir:
- Elektronun bulunacağı yer öngörülemez.
- Nötron kavramından bahsedilmemiştir.
Bohr Atom Modeli
Son derece ileri bir model olan Bohr atom modeli hidrojen atomu incelenerek oluşturulmuştur. Model şöyle özetlenebilir:
- Elektronlar çekirdeğin etrafında çeşitli enerji düzeylerine sahip yerlerde bulunur.
- Elektronların bulundukları yerlere yörünge adı verilir.
- Yörüngelerin enerjisi yörüngenin boyutuyla alakalıdır.
- Elektronlar yörüngeler arasında yer değiştirirken radyasyon ortaya çıkar.
Bu modelin eksikleri şöyle sıralanabilir:
- Elektron maddesel düşünülmüştür. Dalga parçacık ikiliği söz konusu edilmemiştir.
- Elektronların hareketi dairesel düşünülmüştür.
- Sadece hidrojen gibi tek elektronlu atomların enerji durumları açıklanmıştır.
Bohr atom modeliyle birlikte atom modellerinin tarihsel süreci sona ermemiştir. Hala çeşitli çalışmalarda atomla ilgili yeni bilgiler ortaya çıkmaktadır.