İçeriğe atla

Tam sayı kuralı

Francis W. Aston, tam sayı kuralını ilan ettiği için 1922 Nobel Kimya Ödülü'nü aldı.

Tam sayı kuralı, izotopların kütlelerinin, hidrojen atomu kütlesinin tam sayı katları olduğunu belirtir.[1] Kural, atom ağırlığının hidrojen atomunun ağırlığının katları olması etkisiyle, 1815'te önerilen Prout'un hipotezinin değiştirilmiş bir versiyonudur.[2] Ayrıca keşfi ile 1922 yılında Nobel Kimya Ödülünü kazanan Francis W. Aston sebebiyle Aston tam sayı kuralı[3] olarak da bilinir.[4] Kütle spektografıyla, izotopları, çok sayıda radyoaktif olmayan elementleri ve tam sayı kuralını keşfetmiştir.

Sabit oranlar kanunu

John Dalton'un atom ağırlıkları ve sembolleri listesi

Sabit oranlar kanunu, Joseph Proust tarafından 1800 civarında[5] formüle edildi ve kimyasal bir bileşiğin tüm örneklerinin kütle olarak aynı element bileşimine sahip olacağını belirtti. John Dalton'un atom teorisi bu konsepti genişletti ve maddeyi, sabit oranlarda birleştirilmiş bileşikler oluşturmak üzere birleştirilen her eleman için bir tür atom içeren ayrı atomlardan oluşan olarak açıkladı.[6]

Prout'un Hipotezi

1815 yılında, William Prout gözlemlerinde elementlerin atom ağırlıklarının tüm hidrojenin katları olduğunu raporladı.[7][8] Daha sonra hidrojen atomunun temel nesne olduğu ve diğer elementlerin farklı sayıda hidrojen atomunun bir kombinasyonu olduğunu varsaydı.[9]

Aston'un izotopları keşfi

1920'de, Francis W. Aston, Prout'un hipotezinden belirgin sapmaların baskın olarak izotopların varlığından kaynaklandığını belirtti ve bir kütle spektrometresi kullanarak gösterdi.[10] Bu sapmalar, kütle defekti olarak bağlanma enerjisinden dolayı ikincildir.

Nötronun keşfi

Nötronun keşfi James Chadwick, Manhattan Projesini yöneten Leslie Groves ile birlikte

1920'lerde atom çekirdeğinin bir atomun atom sayısı ile atom kütlesi arasındaki eşitsizliği hesaba katan proton ve elektronlardan yapıldığı düşünülüyordu.[11][12] 1932'de James Chadwick, nötron dediği proton olarak yaklaşık kütlenin yüklenmemiş bir parçasını keşfetti.[13] Atom çekirdeğinin protonlardan ve nötronlardan oluşması hızla kabul edildi ve Chadwick, keşfi için 1935'te Nobel Fizik Ödülü'nü aldı.[14]

Tam sayı kuralının modern formu, belirli bir temel izotopun atomik kütlesinin, bir atomik kütle biriminin (yaklaşık bir proton, nötron veya hidrojen-1 atomunun yaklaşık kütlesi) kütle sayısı (proton sayısı artı nötronlar) ile çarpımı olmasıdır. Bu kural, atom çekirdeği ve izotopların kütlesini en çok% 1 hata ile tahmin eder.

Kaynakça

  1. ^ Budzikiewicz H, Grigsby RD (2006). "Mass spectrometry and isotopes: a century of research and discussion". Mass Spectrometry Reviews. 25 (1): 146–57. Bibcode:2006MSRv...25..146B. doi:10.1002/mas.20061. PMID 16134128 25 Şubat 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  2. ^ Prout, William (1815). "On the relation between the specific gravities of bodies in their gaseous state and the weights of their atoms" 31 Ağustos 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Annals of Philosophy. 6: 321–330. Retrieved 2007-09-08.
  3. ^ Christopher G. Morris (1992). Academic Press Dictionary of Science and Technology. Gulf Professional Publishing. pp. 169–. ISBN 978-0-12-200400-1.
  4. ^ "The Nobel Prize in Chemistry 1922" 23 Ağustos 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. nobelprize.org. The Nobel Foundation. 1922. Retrieved 2014-08-13.
  5. ^ Proust, J.-L. (1799). Bakır araştırmaları, Ann. chim., 32 : 26-54. Alıntı 4 Haziran 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Henry M. Leicester ve Herbert S. Klickstein, Kimyada Kaynak Kitap, 1400-1900, Cambridge, MA: Harvard, 1952. Erişim 2008-05-08.
  6. ^ Dalton, J. (1808). Yeni bir Kimyasal Felsefe Sistemi, cilt 1, Manchester. Alıntı 25 Şubat 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Erişim tarihi: 2008-05-08.
  7. ^ William Prout (1815). Gaz halindeki cisimlerin özgül kütleleri ve atomlarının ağırlıkları arasındaki ilişki üzerine. Felsefenin Yıllıkları, 6: 321 – 330. Çevrimiçi basım 31 Ağustos 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  8. ^ William Prout (1816). Denemede bir gazın kendi gaz halindeki özgül kütleleri ile atomlarının ağırlıkları arasındaki ilişkinin düzeltilmesi Felsefenin Annals, 7: 111 – 13. Çevrimiçi baskı 31 Ağustos 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  9. ^ Lederman, Leon (1993). The God Particle.
  10. ^ Aston, Francis W. (1920). "The constitution of atmospheric neon". Philosophical Magazine. 39 (6): 449–455. doi:10.1080/14786440408636058.
  11. ^ Brown, Laurie M. (1978). "The idea of the neutrino". Physics Today. 31 (9): 23. Bibcode:1978PhT....31i..23B. doi:10.1063/1.2995181 25 Şubat 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  12. ^ Friedlander G., Kennedy JW ve Miller JM (1964) Nükleer ve Radyokimya (2. baskı), Wiley, s. 22-23 ve 38–39
  13. ^ Chadwick, James (1932). "Possible Existence of a Neutron". Nature. 129(3252): 312. Bibcode:1932Natur.129Q.312C. doi:10.1038/129312a0
  14. ^ "James Chadwick – Biography" 1 Ağustos 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. The Nobel Foundation. Retrieved 21 April 2013.

Konuyla ilgili yayınlar

  • Harkins WD (1925). "Klorun İzotoplara Ayrılması (İzotopik Elementler) ve Atom Ağırlıkları için Tam Sayı Kuralı" . Proc. Natl. Acad. Sci. ABD 11 (10): 624-8. Bibcode : 1925PNAS ... 11..624H. doi : 10.1073 / pnas.11.10.624 . PMC 1086175 . Sayfalar 16587053.

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Periyodik tablo</span> kimyasal elementlerin sınıflandırılması için geliştirilmiş tablo

Periyodik tablo, kimyasal elementlerin sınıflandırılması için geliştirilmiş tablodur. Dilimizde periyodik tablo, periyodik cetvel, periyodik çizelge, elementler tablosu gibi birçok şekilde isimlendirilmiştir. Bu tablo bilinen bütün elementlerin artan atom numaralarına göre sıralanışıdır. Periyodik cetvelden önce de bu yönde çalışmalar yapılmış olmakla birlikte, mucidi genelde Rus kimyager Dmitri Mendeleyev kabul edilir. 1869'da Mendeleyev atomları artan atom ağırlığına göre sıraladığında belli özelliklerin tekrarlandığını fark etti. Özellikleri tekrarlanan elementleri alt alta yerleştirdi ve buna grup adını verdi.

<span class="mw-page-title-main">Element</span> aynı cins atomlardan oluşan ve kimyasal yollarla kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamayan saf maddel

Element, aynı cins atomlardan oluşan ve kimyasal yollarla kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamayan saf maddelere verilen isimdir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen</span> sembolü H ve atom numarası 1 olan kimyasal element

Hidrojen, sembolü H, atom numarası 1 olan kimyasal bir element. Standart sıcaklık ve basınç altında renksiz, kokusuz, metalik olmayan, tatsız, oldukça yanıcı ve H2 olarak bulunan bir diatomik gazdır. 1,00794 g/mol'lük atomik kütlesi ile tüm elementler arasında en hafif olanıdır. Periyodik cetvelin sol üst köşesinde yer alır. Hidrojenin adı, Yunancada "su oluşturan" anlamına gelen ὑδρογόνο'dan (idrogono) kelimesinden gelir.

<span class="mw-page-title-main">Atom</span> tüm maddelerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini taşıyan en küçük yapıtaşı

Atom veya ögecik, bilinen evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapı taşıdır. Atom Yunancada "bölünemez" anlamına gelen "atomos"tan türemiştir. Atomus sözcüğünü ortaya atan ilk kişi MÖ 440'lı yıllarda yaşamış Demokritos'tur. Gözle görülmesi imkânsız, çok küçük bir parçacıktır ve sadece taramalı tünelleme mikroskobu vb. ile incelenebilir. Bir atomda, çekirdeği saran negatif yüklü bir elektron bulutu vardır. Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur. Atomdaki proton sayısı elektron sayısına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür. Elektron ve proton sayıları eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır. İyonlar oldukça kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için ortamdaki başka iyon ve atomlarla etkileşime girerler.

Atom ağırlığı ya da bağıl atom kütlesi, belirli bir örnekteki bir elementin atomlarının ortalama kütlesinin atomik kütle sabitine oranı olarak tanımlanan boyutsuz bir fiziksel niceliktir. Atomik kütle sabiti, bir karbon-12 atomunun kütlesinin 1/12'si olarak tanımlanır. Orandaki her iki miktar da kütle olduğundan, ortaya çıkan değer boyutsuzdur; dolayısıyla değerin göreceli (bağıl) olduğu ifade edilir.

<span class="mw-page-title-main">Oksijen</span> sembolü O ve atom numarası 8 olan kimyasal element

Oksijen atom numarası 8 olan ve O harfi ile simgelenen kimyasal elementtir. Oksijen ismi Yunanca ὀξύς (oxis - "asit", tam anlamıyla "keskin", asitlerin acı tadı kastedilir) ve -γενής (-genēs) ("üretici", tam anlamıyla "sebep olan şey") köklerinden gelmektedir, çünkü isimlendirildiği zamanlarda tüm asitlerin oksijen içerikli olduğu sanılırdı. Standart şartlar altında, elementin iki atomu bağlanarak çok soluk mavi renkte, kokusuz, tatsız, diatomik yapıdaki, O2 formülüne sahip dioksijen gazını oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">İzotop</span> Aynı elemente ait farklı atomlara verilen isim

İzotoplar, periyodik tabloda aynı atom numarasına ve konuma sahip olan ve farklı nötron sayıları nedeniyle nükleon sayıları bakımından farklılık gösteren iki veya daha fazla atom türüdür. Belirli bir elementin tüm izotopları neredeyse aynı kimyasal özelliklere sahipken, farklı atomik kütlelere ve fiziksel özelliklere sahiptirler. İzotop terimi, "aynı yer" anlamına gelen Yunan kökenli isos ve topos 'den oluşur; isimin anlamı ise, tek bir elementin farklı izotoplarının periyodik tabloda aynı pozisyonda yer alması anlamına gelir. Margaret Todd tarafından 1913 yılında Frederick Soddy'ye öneri olarak sunulmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Nötron</span> Yüke sahip olmayan atomaltı parçacık

Nötron, sembolü n veya n⁰ olan, bir atomaltı ve nötr bir parçacıktır. Proton ile birlikte, atomun çekirdeğini meydana getirir. Bir yukarı ve iki aşağı kuark ve bunların arasındaki güçlü etkileşim sayesinde oluşur. Proton ve nötron yaklaşık olarak aynı kütleye sahiptir fakat nötron daha fazla kütleye sahiptir. Nötron ve protonun her ikisi nükleon olarak isimlendirilir. Nükleonların etkileşimleri ve özellikleri nükleer fizik tarafından açıklanır. Nötr hidrojen atomu dışında bütün atomların çekirdeklerinde nötron bulunur. Her atom farklı sayıda nötron bulundurabilir. Proton ve nötronlar, kuarklardan oluştukları için temel parçacık değildirler.

<span class="mw-page-title-main">Molekül kütlesi</span>

Bir kimyasal bileşiğin molekül kütlesi, bu bileşiğin bir molekülünün birleşik atom kütle birimi u cinsinden kütlesidir. Bağıl bir değer olduğundan bir maddenin molekül kütlesine yaygın olarak bağıl moleküler kütle denir ve Mr. diye de kısaltılır.

Dalton atom modeli, John Dalton'un 1805 yılında bugünkü atom modelinin ilk temellerini attığı modelidir. Katlı oranlar yasasını bulmuştur. Dalton'un atom kuramına göre elementler, kimyasal bakımdan birbirinin aynı olan atomlar içerirler. Farklı elementlerin atomları birbirinden farklıdır. Bu atom teorisine göre kimyasal bir bileşik, iki veya daha çok sayıda elementin basit bir oranda birleşmesi sonucunda meydana gelir. Kimyasal tepkimelere giren maddeler arasındaki kütle ilişkilerine istinaden, Dalton atomların bağıl kütlelerini de bulmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Atom çekirdeği</span> Atomun çekim kuvvetinin etkisiyle, çevresinde elektronlar dolaşan, proton ve nötronlardan oluşan pozitif elektron yüklü merkez bölümü

Atom çekirdeği, atomun merkezinde yer alan, proton ve nötronlardan oluşan küçük ve yoğun bir bölgedir. Atom çekirdeği 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından keşfedildi. Bu keşif, 1909 yılında gerçekleştirilen Geiger-Marsden deneyine dayanmaktadır. Nötronun James Chadwick aracılığıyla 1932 yılında keşfinden sonra, çekirdeğin proton ve nötronlardan oluştuğu modeli Dmitri Ivanenko ve Werner Heisenberg tarafından çabucak geliştirildi. Atomun kütlesinin neredeyse tamamı çekirdek içerisindedir, elektron bulutunun atom kütlesine katkısı oldukça azdır. Proton ve nötronlar çekirdek kuvveti tarafından çekirdeği oluşturmak için birbirlerine bağlanmıştır. 

<span class="mw-page-title-main">J. J. Thomson</span> İngiliz fizikçi (1856-1940)

Sir Joseph John Thomson, çağdaş fiziğin gelişimine büyük katkılarıyla tanınan Britanyalı fizikçi. Elektronu ve izotop kavramını keşfetmesi ile kütle tayfölçerini icat etmesiyle bilinir. Gazların elektriksel iletkenliği üzerindeki çalışmaları ve elektronu keşfinden dolayı 1906'da Nobel Fizik Ödülü ile ödüllendirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer fizik</span> atom çekirdeğinin yapısı ve davranışı ile uğraşan fizik alanı

Nükleer fizik veya çekirdek fiziği, atom çekirdeklerinin etkileşimlerini ve parçalarını inceleyen bir fizik alanıdır. Nükleer enerji üretimi ve nükleer silah teknolojisi nükleer fiziğin en çok bilinen uygulamalarıdır fakat nükleer tıp, manyetik rezonans görüntüleme, malzeme mühendisliğinde iyon implantasyonu, jeoloji ve arkeolojide radyo karbon tarihleme gibi birçok araştırma da nükleer fiziğin uygulama alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Theodore Richards</span> Amerikalı kimyager (1868 – 1928)

Theodore William Richards Amerikalı kimyacı, 1914 Nobel Kimya Ödülü sahibi. Nobel ödülünü "çok sayıdaki kimyasal elementin atom ağırlıklarının doğru bir şekilde saptanmasından dolayı" kazandı.

<span class="mw-page-title-main">Francis Aston</span> Britanyalı kimyager ve fizikçi

Francis William Aston Britanyalı kimyager ve fizikçi, 1922 yılında Nobel Kimya Ödülü'nü kazanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleosentez</span> Başta proton ve nötronlar olmak üzere önceden var olan nükleonlardan yeni atom çekirdekleri yaratan süreç

Nükleosentez, daha önceden var olan çekirdek parçacıklarından, esasen proton ve nötronlardan, yeni atomik çekirdeklerin yaratılması sürecidir. İlk atomik çekirdekler, Büyük Patlama'dan yaklaşık üç dakika sonra, Büyük Patlama nükleosentezi olarak bilinen sürecin sonunda oluşmuştur. Hidrojen ve helyumun ilk yıldızların bileşenlerini oluşturması ve kainatın bugünkü hidrojen/helyum oranı o zamanlara dayanır.

Nükleer bağlanma enerjisi, atomun çekirdeğini bileşenlerine ayırmak için gereken enerjidir. Bu bileşenler nötron, proton ve nükleondur. Bağ enerjisi genelde pozitif işaretlidir çünkü çoğu çekirdek parçalara ayrılmak için net bir enerjiye ihtiyacı vardır. Bu yüzden, genelde bir atomun çekirdeğinin kütlesi ayrı ayrı ölçüldüğünde daha azdır. Bu fark nükleer bağlanma enerjisidir ki bu enerji birbirini tutan bileşenlerin uyguladığı kuvvet tarafından sağlanır. Çekirdeği bileşenlerine ayırırken, kütlenin bir kısmı büyük bir enerjiye dönüştürülür bu yüzden bir kısım kütle eksilir, eksik kütlede bir fark yaratır çekirdekte. Bu eksik kütle, kütle eksiği diye bilinir ve çekirdek oluşurken çıkan enerjiye takabül eder.

<span class="mw-page-title-main">Atom teorisi</span> maddenin doğası üzerine bir bilimsel teori

Kimya ve fizik biliminde atom teorisi; maddenin atom adı verilen süreksiz ve ayrık yapılardan oluştuğunu belirten, maddenin doğası üzerine bir bilimsel teoridir. Antik yunanda felsefi bir kavram olarak başlayan bu düşünce, 19. yy başlarında kimya alanındaki keşiflerin de maddenin gerçekten atomlardan oluştuğunu destekleyen bulgularıyla kendisine ana akım bilimde yer edinmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Kütle (kütle spektrometrisi)</span>

Bir kütle spektrometresi tarafından kaydedilen kütle, aletin özelliklerine ve kütle spektrumunun görüntülenme şekline bağlı olarak farklı fiziksel büyüklükleri ifade edebilir.

<span class="mw-page-title-main">Madde miktarı</span> kapsamlı fiziksel özellik

Madde miktarı, kimya alanında içindeki ayrı atomik ölçekli parçacıkların sayısının Avogadro sabiti NA'ya bölümü olarak tanımlanmaktadır. Özetle atomik görüşte, madde miktarı, maddeyi oluşturan parçacıkların sayısıdır. Parçacıklar veya maddeler, bağlama bağlı olarak moleküller, atomik, iyonik, elektron veya başka bir yapıda bulunabilmektedirler. Avogadro sabiti NA'nın değeri 6.02214076×1023 mol−1 olarak tanımlanmaktadır. Gerçek atomik görünümde, maddenin 1 molü, 6.02214076×1023 adet (Avogadro sayısı kadar) parçacık içermektedir. Madde miktarı, kimyasal miktar olarak da adlandırılmaktadır.