If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, *.kastatic.org ve *.kasandbox.org adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.

Ana içerik

Dalton'un Atom Teorisi

Dalton'un atom teorisi hangi noktalara değinir? Bu noktalardan hangilerini günümüzde halen kullanıyoruz? Dalton'un çalışmalarından bu yana neler öğrendik?

Önemli Noktalar

  • Dalton'un atom teorisi tüm maddeleri atomlar ve özellikleri bakımından tanımlamaya yönelik ilk girişim olmuştur.
  • Dalton, teorisini kütlenin korunumu yasası ve sabit oranlar yasasına dayandırmıştır.
  • Teorinin ilk bölümüne göre, bütün maddeler daha küçük parçalara bölünemeyen atomlardan oluşmaktadır.
  • Teorinin ikinci bölümüne göre, belirli bir elemente ait bütün atomlar kütle ve özellikleri bakımından aynıdır.
  • Üçüncü bölüm, bileşiklerin iki veya daha fazla farklı atomun birleşmesinden oluştuğunu söylemektedir.
  • Teorinin dördüncü bölümü ise kimyasal bir tepkimenin atomların yeniden düzenlenmesi olduğunu belirtmektedir.
  • Teorinin bazı bölümleri, atom altı parçacıkların ve izotopların keşfedilmesiyle beraber değiştirilmek durumunda kalmıştır.

Kimyagerler soruyor.

Kimya cevaplanmamış sorularla dolu. İnsanların antik zamanlardan beri sordukları ilk sorulardan biri de Dünya nelerden oluşmuştur? sorusudur.
Yani, eğer ~100000000000 kez—burada tam 11 tane sıfır var!—yakınlaşsaydık parmak ucumuzun derisinde ne görürdük? Peki bir elmaya aynı şekilde yakınlaştığınızda yine aynı şeyleri mi görürdük? Eğer elmayı hayali küçük bir bıçakla ince, çok ince parçalara ayırsaydık, parçaların artık daha küçük kesilemeyeceği bir noktaya ulaşabilir miydik? Bu parçalar neye benzerdi ve hâlâ o elmanın özelliklerini taşır mıydı?
Modern kimyanın temelini oluşturan bu sorulara kimyacılar birkaç yüzyıl öncesine kadar aynı cevapları vermiyordu. John Dalton gibi bilim insanları sayesinde modern kimyacılar dünyayı artık atomlar üzerinden düşünüyor. Çıplak gözle atomları göremesek bile maddenin renk, hal (ör. katı, sıvı, gaz) ve hatta koku gibi özellikleri atom seviyesindeki etkileşimlerden kaynaklanmaktadır. Bu makalede, tüm maddeleri atomlar ve özellikleri bakımından tanımlamaya yönelik ilk girişim olan John Dalton'un atom teorisi üzerine konuşacağız.

Dalton teorisinin temelleri

John Dalton, teorisini iki yasaya: Kütlenin korunumu yasası ve sabit oranlar yasasına dayandırmıştır.
Kütlenin korunumu yasası, maddenin kapalı bir sistemde yok edilemeyeceğini veya yoktan var edilemeyeceğini belirtir. Yani eğer bir kimyasal tepkimemiz varsa, başlangıç malzemelerindeki ve ürünlerdeki her bir elementin miktarı aynı olmalı demektir. Kimyasal denklemleri denkleştirirken, kütlenin korunumu yasasını kullanıyoruz!
Kimyagerler, sofra tuzunu, sodyum ve klorür iyonlarının kristal bir örgü (kafes) yapıda düzenlenmiş hali olarak düşünürler. Görsel hakları: "Tuzun görüntüsü", OpenStax Anatomy and Physiology, CC-BY-NC-SA 4.0.
Sabit oranlar yasası saf bir bileşiğin her zaman aynı elementlerin aynı oranından oluştuğunu belirtir. Örneğin, NaCl molekül formülüne sahip sofra tuzu, elinizdeki tuz miktarına veya tuzun nereden geldiğine bakmaksızın aynı oranlarda sodyum ve klor içerir. Eğer biraz sodyum metali ve klor gazını bir araya getirseydik —ki evde yapmanızı tavsiye etmem—aynı bileşime sahip daha fazla sofra tuzu elde edebilirdik!
Kavram kontrolü: Zamanda yolculuk eden, 1700'lü yılların başında yaşamış bir bilim insanı aşağıdaki deneyi yapmaya karar veriyor: 10 gramlık bir etanol (CH3CH2OH) örneği alıp açık bir beherde oksijen varlığında yakıyor. Tepkime tamamlandıktan sonra beher boş kalıyor. Bu sonuç kütlenin korunumu yasasını ihlal eder mi?

Dalton'un atom teorisi

Bölüm 1: Bütün maddeler atomlardan oluşmaktadır.

Dalton, kütlenin korunumu yasasının ve sabit oranlar yasasının, atomları kullanılarak açıklanabileceğini ileri sürdü. Bütün maddelerin çok küçük ve bölünemeyen parçacıklar olan atomlardan oluştuğunu önerdi ve atomları da "katı, tek parça hâlinde, sert, içinden geçilemez ve hareketli parçacık(lar)" olarak düşündü.
Dalton'un her bir atomu başlı başına görmek ya da başka deyişle üzerinde deney yapmak için gerekli ekipmanları olmadığından, atomların herhangi bir iç yapıya sahip olup olmadıklarına dair hiçbir fikri olmadığını belirtmek önemlidir. Dalton'un atomunu, farklı elementlerin farklı boyut ve renkte küreler hâlinde bulunduğu bir molekül modelleme setinde bir parça olarak düşünebiliriz. Bu model bazı uygulamalar için kullanışlı olsa da artık atomların katı kürelerden çok daha farklı şeyler olduğunun farkındayız.

Bölüm 2: Bir elementin bütün atomları kütle ve özellikleri bakımından aynıdır.

Dalton bir elementin (örneğin altın) tüm atomlarının aynı olduğunu önermişti. Aynı zamanda bir elemente ait atomların da diğer elementlere ait atomlardan farklı olduğunu belirtmişti. Bugün bunun hâlâ çoğunlukla doğru olduğunu biliyoruz. Bir sodyum atomu, bir karbon atomundan farklıdır. Elementlerin benzer kaynama noktaları, erime noktaları ve elektronegatiflikleri olabilir; ancak hiçbir element birbiriyle birebir aynı özelliklere sahip değildir.
Farklı boyut ve renklerde, küre şeklinde atomlar içeren basit molekül modelleme seti. Atomlar arasında yerleştirilen ve atomları bir araya getiren çubuklar, kimyasal "bağları" temsil ediyor. Görsel hakları: "Modelleme seti" Kaynak: Sonia on Wikimedia Commons, CC-BY 3.0

Bölüm 3: Bileşikler, iki veya daha fazla farklı atom türünün kombinasyonlarıdır.

Dalton'un atom teorisinin üçüncü bölümünde, bileşiklerin iki veya daha fazla farklı atom türünün kombinasyonu olduğu ileri sürülmüştür. Sofra tuzu, böyle bir bileşiğe örnek olarak verilebilir. Sofra tuzu, benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip iki farklı elementin birleşiminden meydana gelmiştir. Birinci element, yani sodyum oldukça reaktif bir metaldir. İkinci element olan klor ise, zehirli bir gazdır. Tepkimeye girdiklerinde bu atomlar 1:1 oranında birleşerek yemeklerimize serptiğimiz beyaz NaCl kristallerini oluştururlar.
Atomlar bölünemez olduklarından, her zaman basit tam sayı oranlarında bir araya gelirlerç. Dolayısıyla, bir atomun yarısını elde edemeyeceğimiz için Na0,5Cl0,5 gibi bir formül yazmak pek de mantıklı olmaz!

Bölüm 4: Kimyasal tepkimeler atomların yeniden düzenlenmesidir.

Dalton, atom teorisinin dördüncü ve son bölümünde kimyasal tepkimelerin atomları yok etmediğini ya da var etmediğini ileri sürmüştür. Kimyasal tepkimeler atomları yalnızca yeniden düzenlerler. Tuz örneğimizi tekrar kullanacak olursak: Sodyum tuz oluşturmak üzere klor ile birleştiğinde hem sodyum hem de klor atomları var olmaya devam eder; yalnızca yeni bir bileşik oluşturmak için yeniden düzenlenmişlerdir.

Dalton, teorisini önerdiğinden bu yana ne öğrendik?

Kısa cevap: çok şey! Örneğin, artık atomların, birinci bölümde belirtildiği gibi, bölünemez olmadıklarını, çünkü atomların proton, nötron ve elektronlardan oluştuklarını biliyoruz. Atomun modern resmi ise Dalton'un "katı, tek parça hâlinde" parçacıklarından çok farklıdır. Aslına bakılırsa, Ernest Rutherford, Hans Geiger ve Ernest Marsden'in yaptığı deneyler, atomların çoğunlukla boşluklardan oluştuğunu göstermiştir.
Taramalı geçirimli elektron mikroskopisi (TGEM) tungsten selenürün, WSe2, atomik seviyedeki yapısını görmemizi sağlar. Görsel hakları: "TGEM görüntüsü" Kazu Suenaga et al. Wikimedia Commons, CC BY 4.0
Kütle spektrometri deneylerinin aynı elemente ait farklı izotopların nötron sayısı değiştiğinde, aynı elementin atomlarının farklı kütlelere sahip olabileceğini göstermesinin ardından, Dalton teorisinin ikinci bölümü değiştirilmek zorunda kalmıştır. İzotoplar hakkında daha fazla bilgi için atom numarası, kütle numarası ve izotoplar videosunu izleyebilirsiniz.
Dikkat edilmesi gereken bu noktalara rağmen, Dalton'un atom teorisi hâlâ çoğunlukla doğrudur ve modern kimyanın çerçevesini oluşturmaktadır. Bilim insanları dünyayı atom seviyesinde görebilmemiz için bir teknoloji bile geliştiriyorlar!

Özet

  • Dalton'un atom teorisi tüm maddeleri atomlar ve özellikleri bakımından tanımlamaya yönelik ilk girişim olmuştur.
  • Dalton, teorisini kütlenin korunumu yasası ve sabit oranlar yasasına dayandırmıştır.
  • Teorinin ilk bölümüne göre, bütün maddeler daha küçük parçalara bölünemeyen atomlardan oluşmaktadır.
  • Teorinin ikinci bölümüne göre, belirli bir elemente ait bütün atomlar kütle ve özellikleri bakımından aynıdır.
  • Üçüncü bölüm, bileşiklerin iki veya daha fazla atomun birleşmesinden oluştuğunu söyler.
  • Teorinin dördüncü bölümü ise kimyasal bir tepkimenin atomların yeniden düzenlenmesi olduğunu belirtmektedir.
  • Teorinin bazı bölümleri, atom altı parçacıkların ve izotopların keşfedilmesiyle beraber değiştirilmek durumunda kalmıştır.

Tartışmaya katılmak ister misiniz?

Henüz gönderi yok.
İngilizce biliyor musunuz? Khan Academy'nin İngilizce sitesinde neler olduğunu görmek için buraya tıklayın.