9. SINIF
2. Ünite
Atom ve
Periyodik sistem
DERS NOTLARI
AYFER KILIÇOĞLU
KÖY HİZMETLERİ ANADOLU LİSESİ KİMYA ÖĞRETMENİ
2.ÜNİTE ATOM VE PERİYODİK SİSTEM
1.BÖLÜM ATOM KAVRAMININ GELİŞİMİ
KAZANIMLAR
1. Atomun yekpare/bölünmez olmadığına işaret eden bulguları değerlendirir.
a. Kimyasal değişimlerle ilgili temel kanunlar atomun varlığı (Dalton atom teorisi) ile İlişkilendirilir.
b. Sürtünme ile elektriklenme ve elektroliz olayı atomun bölünebilirliği ile ilişkilendirilir.
2. Atom altı taneciklerin temel özelliklerini karşılaştırır.
a. Elektron, proton ve nötronun yükleri ve kütleleri karşılaştırılır.
b. Atom numarası, kütle numarası ve izotop kavramları tanıtılır.
Dalton Atom Teorisi ve Temel Kimya Yasaları
Kütlenin Korunumu Kanunu
- 1789 yılında Lavoisier ; yanma olayının havanın oksijeni ile birleşmesi olduğunu göstermiştir. Yanma
deneyini kapalı bir kapta gerçekleştirerek, kabın başlangıçtaki
kütlesinin, tepkime sonundaki kütleye eşit olduğunu görmüştür. “Madde yoktan var edilemediği gibi, var
iken de yok edilemez Yalnızca maddeler birbirine dönüşebilir.”
Günümüzdeki ifadesi ise; Kimyasal tepkimeye giren maddelerin kütleleri toplamı, tepkime sonucu oluşan
maddelerin kütleleri toplamına eşittir.
Demir + Kükürt Demir(II) sülfür
Fe + S FeS
56g 32g 88g
Sabit Oranlar Kanunu
- 1799 yılında Joseph Proust ; “Bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında daima sabit ve değişmez
bir oran vardır.”
H2O bileşiğindeki sabit oran hidrojenin kütlesi =1= 2 = 3
oksijenin kütlesi 8 16 24
Fe2O3 bileşiğindeki sabit oran demirin kütlesi = 7 = 14 = 21
oksijenin kütlesi 36 9
Dalton Atom Modeli (1803)
- 1803 yılında John Dalton; Atomu içi dolu bölünemez küre olarak tanımlamıştır. Dalton`a göre;
1- Elementler atom denilen küçük parçacıklardan oluşmuştur.
2- Atomlar bölünemez, kimyasal tepkimelerde oluşamazlar.
3- Bir elementin tüm atomları birbirinin aynıdır. Ancak diğer elementlerin atomlarından farklıdır.
4- Kimyasal olaylar atomların birbirinden ayrılması , birleşmesi ya da yeniden düzenlenmesinden ibarettir.
Atomlar belli oranlarda birleşirler.
- Kimyasal tepkimelerde atomlar değişmediğine göre , kütleninde değişmeyeceği açıktır.Bu açıdan
Kütlenin Korunumunu Kanunu` nu doğrular.
- Dalton Atom Modeli , Sabit Oranlar Kanunu doğrular. Bir elementin bütün atomları aynı ise, element
atomlarının oluşturduğu bileşiğin yüzde bileşimi de sabittir.
Katlı Oranlar Kanunu
John Dalton; Sabit Oranlar Kanunundan yararlanarak , “iki farklı atomdan hep aynı bileşikler mi
oluşur?” sorusunun cevabını ararken Katlı Oranlar Kanunu bulmuştur. Yaptığı sayısız deneylerden biri de
Karbon ve Oksijen elementlerinin farklı bileşikler oluşturmasıdır.
12g C ile 16g O birleşirse CO C= sabit I.bileşikteki O`nin kütlesi = 16 = 1
12g C ile 32g O birleşirse CO2 II. bileşikteki O`nin kütlesi 32 2
“İki element aralarında birden fazla bileşik oluşturuyorsa, elementlerden birinin sabit miktarı ile , birleşen diğer
elementin miktarı arasında tam sayılı bir oran vardır.”
Sorular
1-C2H4 ve CH4 bileşikleri arasındaki katlı oranı bulunuz.
2-NO2 ve N2O4 bileşikleri arasındaki katlı oranı bulunuz.
3- A ve B elementlerinin oluşturduğu iki bileşikten I. 2g A ile 9g B , II. Bileşikte ise 1g A ile 3g B
birleşmektedir. Birinci bileşiğin formülü AB olduğuna göre II. Bileşiğin formülü nedir?
4-X ve Y elementlerinden oluşan bir bileşikteki kütlece birleşme oranı mx/ my = 5/3 tür.Buna göre 64g
bileşikteki X ve Y kütleleri kaçar gramdır?
5-NO2 bileşiğini oluşturan elementlerin kütlece birleşme oranı mN /mO = 7/16 dır. Buna göre eşit
kütlede N2 ve O2 alındığında artan elementin kütlesinin oluşan bileşiğin kütlesine oranı kaçtır?
6-12g C ile 38g oksijenin birleşmesinden bir miktar CO2 bileşiği oluşurken 6g oksijenin arttığı
gözlenmektedir. Buna göre bu tepkime sonucu oluşan kaç gramdır?
Elektrik ve Atom
-1755 yılında Benjamın Franklin ` in sürtünme ile elektriklenme deneyimleri , maddede elektrik
yüklerinin olduğunun ilk gözlemleridir.
Benjamın Franklin
Ebonit çubuk yünlü kumaşa sürtüldüğünde negatif yüklenir.
Cam çubuk ipek kumaşa sürtüldüğünde pozitif yüklenir.
Sürtünme ile elektriklenme deneylerinde maddenin fiziksel ve kimyasal özellikleri değişmez. Sürtünme
sonucu kazandığı ya da kaybettiği atomdaki yüklü taneciklerdir.
-1800 yılında Alessandra Volta ; Metal çiftler arasında etkileşimle oluşan elektriklenme olayından
yararlanarak, kendi adını taşıyan Volta Pili`ni geliştirmiştir. Kimyasal değişim- elektrik ilişkisi nitel olarak
anlaşılmıştır.
Alessandra Volta
-1833 yılında Michael Faraday; Elektroliz deneyleri yapmıştır. Kimyasal değişim - elektrik ilişkisi nicel olarak
anlaşılmıştır.
Elektroliz: Elektrik akımı yardımıyla maddeyi bileşenlerine ayırma işlemidir.
Elektrolit: Elektrik akımını ileten sıvılara denir.
Elektrot: İletken metal çubuklara denir.
Katot: Güç kaynağının (-) kutbuna bağlanan elektrottur.
Anot: Güç kaynağının (+) kutbuna bağlanan elektrottur.
Faraday deneylerinde ;
1-Bir elementin çeşitli bileşiklerin sulu çözeltilerine elektrik akımı uygulamış ve katotta (-), bileşiği oluşturan
artı yüklü iyonları elementel halde biriktirmiştir. Elektrik yükü miktarını değiştirerek, toplanan madde
miktarlarını ölçmüş, katotta biriken metal ile elektrik yükünün doğru orantılı olduğunu bulmuştur.
2-Farklı elementlerin çözeltilerine, aynı miktar elektrik yükü göndermiş ve biriken kütleleri, bu elementlerin
atom kütlelerine böldüğünde bir düzenlilik olduğunu görmüştür.(eşdeğer gram sayıları aynı)
Deneyler sonucunda ; Atomun ancak belirli bir miktar veya bu miktarın basit katları kadar elektrik yükü
taşıyabileceğini, öyleyse elektriğin parçacıklar halinde taşındığını, bu da elektriğin taneciklerden meydana geldiğini
göstermektedir. Atomlar elektrik yükleri taşıdığı için bu taneciklerin atomlarda bulunması gerektiği sonucuna
varmıştır. Bu taneciklerin sayısı , atomun türüne göre değişebilir. Ancak parçacığın tipi bütün atomlar için
aynıdır.
Sürtünme sonucu maddelerin elektrik ile yüklenmesi ve elektroliz deneyleri, Dalton Atom Modeli`nin
öngördüğü “içi dolu küre şeklindeki bölünemez tanecik “ olan atom tanımı çürütmüştür.
Atom Altı Tanecikler
- 1870 yılında İngiliz Fizikçi William Crooks; Elektronların varlığına dair ilk somut kanıt olan katot ışınları tüpünü
geliştirmiştir.( Televizyon tüplerinin ölçüsü)
William Crooks;
Havası boşaltışmış tüp içinde gazların elektrikle etkileşimini incelemiştir. Elektrotlar arasına yüksek voltaj
uygulandığında tüpün çeperlerinde ışıldamalar görmüş, oluşan ışınların yönünü bulmak için önüne engel
koymuş, engelin gölgesi oluşmuştur. Böylece ışınların katottan anoda doğru gittiğini bulmuştur.
Katot ışınları, katot ve anot olarak kullanılan maddeye ve içerindeki gaza bağlı değildir.
- 1891 yılında George Johstone Stoney (-) yüke elektron adını vermiştir. Ayrıca negatif yüklerden her
maddede farklı miktarda vardır. Nötr olması içinde negatif yüklere eş sayıda pozitif yük bulunması gerektiğini
söylemiştir.
George Johstone Stoney
-1897 yılında Joseph John Thomson; Katot ışınlarının elektriksel ve magnetik alanda sapmalarını incelemiş,
elektriksel ve magnetiksel alanların şiddetlerinden yararlanarak, elektronların yük/ kütle oranını ölçmüştür.
Joseph John Thomson;
Yük = e = -1,7588.1011C/kg olarak belirlemiştir. (Hangi gaz konursa konsun bu değer değişmez)
Kütle m
J.J.Thomson elektronu parçacık olarak tanımlamıştır.
Elektronun Yükünün Bulunması (Millikan`ın Yağ Damlası Deneyi)
-1908 yılında Robert Andrews Millikan;
Yağ damlası deneyi ile elektronun yükünü (e- ) ölçmüştür. Bu deneyde;
- Çok küçük yağ damlacıkları, yüklü levhalar arasına püskütülür ve X ışınları ile ışınlandırılır.
- X ışınlarının havadaki gaz taneciklerine çarparak koparttığı elektronlar, yağ tanecikleri tarafından tutulur ve
onların negatif yüklenmesine neden olurlar.
- Yüklü levhalar arasına gerilim uygulanıp, yağ damlacıklarının dengede kalması sağlanır.
- Damlacığın kütlesi ve damlacığı durdurmak için levhalara uygulanacak yük bilinirse, her bir damlacık
üzerindeki yük hesaplanabilir.
- Deneyin her tekrarlanışında yağ damlacıkları üzerindeki yükün 1,6022.10-19C `un katları olduğu
belirlenmiştir.
Elektronun yükü = e- = -1,6022.10-19C ( e/m= -1,7588.1011C/kg idi)
Elektronun kütlesi; = 9,1096.10-31kg olarak hesaplanmıştır.
m = -1,6022.10-19
-1,7588.1011
Thomson Atom Modeli (1897)
J.J. Thomson ; nötr atomlarda negatif yüklü olan elektronları dengeleyecek sayıda pozitif yükün
bulunması gerektiğini düşünmüş ve bir atom modeli önermiştir.
Thomson`a göre; atom kütlesinin büyük kısmı pozitif yüklü küreden oluşmuş, içinde negatif yüklü
elektronlar var. Üzümlü keke benzetilmiştir.
-1906 yılında Joseph John Thomson, Goldstein `in belirlediği kanal ışınları ile deneyler yapmış ve pozitif
ışınların yük/ kütle oranını incelemiştir.( Katot ışınları ile yaptığı aynı deneyi yapmıştır.)
H+ iyonu için elde edilen e/m değeri ( H atomu 1p içerdiği için, pozitif yüklü taneciğe (protona) ait değer
olarak alınır.
Protonun yük/ kütle = 9,5791.107 C/kg
elektronun yükü = protonun yükü
(-) (+)
1,6022.10-19C = 1,6022.10-19C
protonun kütlesi = m= 1,6022.10-19C = 1,6726.10-27kg
9,5791.107 C/kg
p+ m= 1,6726.10-27kg Protonun kütlesi, elektronun kütlesinden 1836 kat daha büyüktür.
e- m= 9,1096.10-31kg
Not: 1886 yılında Euguen Goldstein; Kanal ışınlarını( pozitif ışınlar) araştırmıştır. Kanal ışınları gaz
atomlarından elektronların kopması sonucu oluşan (+) yüklü iyonların oluşturduğu ışınlardır. Anottan katota
doğru hareket ederler.
Kanal Işınları
-1911- 1912 yıllarında Ernets Rutherford α tanecikleri ile yaptığı deneyler sonucunda yeni bir tom modeli
önermiştir.
Rutherford deneyinde; Radyoaktif atomların yaydığı α ışınlarının, ince altın levhadan saçılmalarını
gözlemlemiştir.
Gönderilen ışınların büyük kısmı hiç yolundan sapmadan metal levhadan geçmiş, küçük bir kısmı farklı
açılarla yolundan saparak levhadan geçmiş ya da geri dönmüş.
Rutherford`a göre;
- Bir atomun kütlesinin çok büyük bir kısmı ve pozitif yükün tamamı çekirdek adı verilen çok küçük bir
hacimde toplanmıştır.
- Pozitif yükün toplam kütlesi atomdan atoma değişir ve elementin atom ağırlığının yaklaşık yarısı
kadardır.
- α ışınlarının büyük kısmı sapmaya uğramadığına göre atomda büyük bir kısmı boşluktur.
- Çekirdek dışında çekirdek yüküne eşit sayıda elektron bulunur.
- Elektronlar çekirdek etrafında çekirdeğin hacminden çok daha büyük bir hacimde bulunurlar.
Nötronun Keşfi
Rutherford, atom çekirdeğinde başka atom altı parçacığın daha olması gerektiğini düşünmüş ancak
varlığını kanıtlayamamıştır. 1932 yılında James Chadwick; nötronun varlığını ispatlamıştır.
Tanecik Yükü Kütlesi
Proton + 1,6022.10-19C
Nötron 0 1,6726.10-27kg
Elektron - 1,6022.10-19C 1,6749.10-27
9,1096.10-31kg
Atomun çekirdeğindeki proton ve nötronların tümüne nükleon denir. Bunların toplamı kütle numarasıdır.
Kütle Numarası = Proton Sayısı + Nötron
Sayısı
K.N = p + n
Atom Numarası = Proton Sayısı = Z
K.N
Nötr bir atomda proton sayısı , elektron sayısına eşittir.
A.N
İzotop atom : Proton sayıları aynı, nötron sayıları farklı olan atomlara denir.( Atom numaraları aynı, kütle
numaraları farklı atomlar)
Örnek: Hidrojen 1H Döteryum 2H Trityum 3H
Klor 35Cl 37Cl Karbon 12C 13C
Not: İzotopların doğada bulunma yüzdeleri farklıdır.
2.BÖLÜM BOHR ATOM MODELİ
KAZANIMLAR
1. Atom spektrumları ile atomun yapısı arasında ilişki kurar.
a. Thomson ve Rutherford atom modelleri ile bu modellerin geçerli olduğu dönemde bilinenler ilişkilendirilir.
b. Bohr atom modeli atomların absorpladığı/yaydığı ışınlar (hesaplamalara girilmeden sadece ışın
absorplama/yayma) ile ilişkilendirilir.
c. Bohr atom modelinin sınırlılıkları belirtilerek modern atom teorisinin (bulut modelinin) önemi belirtilir.
Rutherford atom modeli atomların yayınladığı ışımaları açıklayamamıştır.
Elektronların neden çekirdeğe düşmediğini açıklayamamıştır.
Bohr Atom Modeli (1913)
Hollandalı Fizikçi Niels Bohr; Hidrojenin yayınma spektrumuna dayanarak ve Planck ve Einstein`ın
kuantum kuramını göz önüne alarak bir atom modeli önermiştir.
Bohr atom modeline göre;
1- Elektron, çekirdeğin çevresindeki dairesel yörüngelerde hareket eder. Bu dairesel yörüngelerin her
birine temel enerji seviyesi adı verilir. Bu yörüngeler K,L,M,N ,O gibi harflerle veya pozitif tam sayılar
ile belirtilir.(n=1,2,3,4…)
2- Her temel enerji seviyesindeki elektronun belirli bir enerjisi vardır. Çekirdekten uzaklaştıkça düzeylerin
enerjisi artar.
3- Elektron en düşük enerji seviyesinde bulunmak ister. Bu durumdaki elektron kararlı haldedir. Buna
temel hal düzeyi denir. Dışarıdan enerji verildiğinde daha yüksek enerji düzeyine çıkar. Bu duruma
uyarılmış hal denir ve elektron kararsızdır. Temel hal düzeyine inmek ister. Bu geçişte de ışıma
yapar.(Aldığı enerjiyi ışıma enerjisi olarak yayınlar.)
Hidrojen atomunda elektron geçişleri enerji düzeyi ve spektrum çizgileri
Hidrojenin yayınma (emisyon) spektrumunun dalga boyları, soğurma (absorpsiyon) spektrumunun dalga
boylarına karşılık gelir.
Bohr Atom Modeli `nin Sınırlılıkları;
- Hidrojen atomu ve tek elektronlu iyonlar (He+, Li+2 vb.) için başarılı bir model olduğu halde çok
elektronlu atomlar ve iyonların açıklanmasında yetersiz kalmıştır.
- Elektronu katı bir tanecik olarak kabul etmiş, dalga karakterini dikkate almamıştır.
Bu yetersizlikler nedeniyle Modern Atom Modeli`ne temel teşkil edecek çalışmalar yapmaya başlamışlardır.
Model ve teori aynı kavramlar değildir. Modeller teorilerin sembolize etmek için kullanılır. Kapsamı
oldukça geniş olan modern atom teorisinden , anlaşılması daha kolay olan atom modelinin çıkarılması bu duruma
örnek verilebilir.ogramı
3.BÖLÜM PERİYODİK SİSTEM
KAZANIMLAR
1. Elementlerin periyodik sistemdeki yerleşim esaslarını tarihsel süreçteki gelişmeler ekseninde açıklar.
a. Periyodik sistem üzerine ilk çalışmalar belirtilerek, Mendeleyev’in ilk periyodik sisteminin oluşum mantığı
verilir.
b. Modern periyodik sistemde gruplar ve periyotlar açıklanır.
c. Atomların katman-elektron dizilimleriyle periyodik sistemdeki yerleri arasında ilişki kurulur.(en hafif 20
element esastır).
PERİYODİK SİSTEMİN TARİHÇESİ
- 1828 yılında Johann Wolfgang Döbereiner ( Triadlar Kuralı ); Benzer özellikler gösteren elementleri
üçlü gruplar şeklinde sıralamıştır. İlk sistematik gruplandırma girişimidir.
Johann Wolfgang Döbereiner
Li Ca Cl S
Na Sr Br Se
K Ba I T
7Li , 23Na , 39K Na= (Li + K ) /2 = (7+39)/2= 23 Ortadaki elementin kütlesi
- 1862 yılında A.E. Bequyer De Chancourtois (Tellürik Spiral); Silindir şeklinde ilk periyodik tablo. Benzer
özellik gösteren elementleri, alt alta gelecek şekilde bir silindir üzerine sarmal olarak yerleştirmiştir. Bazı
bileşikleri ve iyonları da tabloya aldığında periyodik tablo kısa sürede geçerliliğini yitirdi.
A.E. Bequyer De Chancourtois
- 1864 yılında John Newlands (Oktav Kanunu); Elementleri atom ağırlıklarına ve sıraladığında 8.elementin
1.elemente, 9.elementin 2.elemente fiziksel ve kimyasal açıdan benzediğini gösterdi. Periyodik tablosunu
müzikteki sekiz noktaya benzediği için “oktav kuralı” adlandırmış, 3.oktavdan sonra kuralın işlemediğini fark
etti.
John Newlands
- 1864 -1870 yıllarında Julius Lothar Meyer(Alman) 28 elementi tablo üzerinde atom kütlelerine göre
sınıflandırmış. Rus Dimitri Mendeleyev birbirinden bağımsız olarak çalışmışlar , ancak benzer sonuçlar elde
etmişlerdir.
Julius Lothar Meyer
- 1869 yılında Dimitri Mendeleyev ; 63 elementi satırlar ve sütunlar halinde atom kütlelerine göre düzenlemiş.
Keşfedilmeyen elementler için boşluklar bırakmış ve bu elementlerin özelliklerini tahmin etmiştir. 12 yatay
sıra, 8 dikey sütun kullanmıştır.
Dimitri Mendeleyev
-1913 yılında Henry Moseley ; Elementleri proton sayılarına göre artan sırada periyodik cetvele yerleştirmiştir.
Elementlerin kimlik özelliklerini proton sayısı belirler.
Henry G.S. Moseley; Kanal ışınlarının farklı gazlarda farklı e/m oranlarına sahip olmasından yola çıkarak,
her bir atomun içerdiği pozitif yük sayısının da farklı olacağı sonucunu ortaya çıkarmıştır.
Yüksek hızlı elektronlar ile bombardıman edilen atomların X ışınları yaydığını ve her elementin yaydığı X
ışınlarının farklı olduğunu görmüştür.
Elementlerin yaydığı X ışınları frekansının karekökü ile proton sayısının doğru orantılı olduğunu
bulmuştur.
√v Atom numarası 13- 79 arasında değişen
38 elementin X ışınları spektrumunu incelemiş
Proton sayısı
- X ışınları spektrumuna dayanarak, elementlerin atom numaralarını belirlemiştir
- Seryumdan (Ce) Lutesyuma (Lu) 14 element bulunması ve bu elementlerin Lantandan sonra gelmesi
gerektiğini söylemiştir.
- Moseley artan atom numaralarına göre periyodik cetveli düzenlemiştir.
-
Modern Periyodik Sistem
Periyot: Elementlerin artan atom numaralarına göre sıralandığı yatay sütunlara denir. 7 tane periyot
bulunur.
- 1.periyotta 2 element
- 2. ve 3. periyotta 8 element
- 4. ve 5. Periyotta 18 element
- 6.periyotta 32 element ile en uzun periyot
- 7.periyot henüz tamamlanmamıştır.
- 6. ve 7. Periyotlardaki 14 element periyodik cetvelde ayrı bir blok olarak iki sıra halinde
düzenlenmiştir. İlk sıraya lantanitler, ikinci sıraya aktinitler denir.
- Elektron dizilimi yapıldığında katman sayısı periyot numarasını verir.
Grup: Elementlerin benzer özelliklerine göre sıralandığı dikey sütunlara denir.
- Harf ile adlandırma; 8 tane A grubu, 8 tane B grubu
- IUPAC (Uluslar Arası Kimya Birliği) yalnızca rakamlarla 1-18 grup
- A grubu elementlerine baş (ana) grup
- B grubu elementlerine geçiş ( yan) grup elementleri denir.( B grubu 4.periyotta başlar)
- Elektron dizilimi yapıldığında son katmandaki elektron sayısı grup numarasını verir.
Katman Elektron Dizilimi
Element atomların katman- elektron dizilimini bakılarak periyodik cetveldeki yeri belirlenebilir.
Katman Bulunabilecek Max. Elektron Sayıs
1 2
2 8
3 18
32
4
Örnekler: Katman sayısı= Periyot numarası = 1 1.periyot
1H 1
Katmandaki elektron sayısı= 1 1A grubu
5B 2 3 Katman sayısı= Periyot numarası = 2 2.periyot
Son Katmandaki elektron sayısı= 3 3A grubu
15P 2 8 5 Katman sayısı= Periyot numarası = 3 3.periyot
Son Katmandaki elektron sayısı= 1 5A grubu
Ödev: 2-20 aralığı elementlerin elektron katman dizilimi yapılacak.
ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI VE PERİYODİK ÖZELLİKLER
KAZANIMLAR
1. Elementleri periyodik sistemdeki yerlerine göre sınıflandırır.
a. Elementler; metaller, ametaller, yarı-metaller ve asal gazlar olarak sınıflandırılır.
2. Periyodik özelliklerin değişme eğilimlerini irdeler.
a. Periyodik özelliklerden metallik-ametallik, atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektron
ilgisi ve elektronegatiflik tanımlanır; bunların nasıl ölçüldüğü konusuna girilmez.
b.Periyodik özelliklerin değişim seyri açıklanır.
Elementlerin Sınıflandırılması
Periyodik cetveldeki elementler metaller, ametaller , yarı metaller ve asal gazlar(soygazlar) olmak üzere
sınıflandırılabilir.
Metaller;
Periyodik cetvelin büyük kısmını oluştururlar.Metallerin genel özellikleri;
- Bileşik oluştururken elektron vermeye yatkındırlar. Bu sebeple (+) yüklüdürler.
- Isı ve elektriği iyi iletirler, işlenebilirler, kendilerine özgü parlakları vardır.
- Kendi aralarında bileşik oluşturamazlar, alaşım oluştururlar.
- Erime ve kaynama noktaları ametallere göre yüksektir. Civa hariç katı halde bulunurlar.
Ametaller
Periyodik cetvelin sol kısmında yer alırlar. Sayıları azdır. Ametallerin özellikleri;
- Bileşik oluştururken elektron almaya yatkındırlar. Bu sebeple çoğunlukla (-) yüklüdürler. (+) yüklü
bileşikleri de mevcuttur.
- Isı ve elektriği iletmezler (Grafit (C) hariç ),kırılgan oldukları için işlenemezler, katı olanları mattır.
- Kendi aralarında bileşik oluşturabilirler.
- Erime ve kaynama noktaları metallere göre düşüktür. Gaz, sıvı, katı halde bulunabilirler.
Yarı Metaller
Periyodik cetvelde metallerle ametalleri ayıran bölgede zig zag şeklinde bulunurlar. Özellikleri;
- Parlak veya mattır
- Kırılgan değillerdir, tel ve levha haline getirilebilirler.
- Elektriği ve ısıyı metallere göre daha az, ametallere göre daha çok iletir.(Yarı iletkendirler.)
- Kimyasal özellikleri yönüyle ametallere, fiziksel özellikleri yönüyle metallere benzerler.
Yarı Metaller; Bor (B), Silisyum(Si), Germanyum(Ge), Arsenik(As), Antimon(Sb), Tellür(Te), Polonyum(Po)
Soygazlar
- Doğada tek atomlu gaz olarak bulunur.
- Son katmanlarında He hariç 8 elektron bulunur.(Helyumun 2 adet değerlik elektronu vardır.
- Son katmanları dolu olduğu için kararlı yapıdadırlar ve kendiliğinden bileşik oluşturmazlar.
- Erime ve kaynama noktaları düşüktür. Helyum dondurucu sıvı olarak kullanılır.
- Işıklı tabelalarda neon, araba farlarında ksenon kullanılır.
- Yanmadığı ve havadan hafif olduğu için helyum, zeplin ve balonlarda kullanılır.
2He Helyum 2
10Ne Neon 28
18Ar Argon 288
36Kr Kripton 2 8 18 8
54Xe Ksenon 2 8 18 18 8
86Rn Radon (Radyoaktif) 2 8 18 32 18 8
Periyodik Özelliklerin Değişimi
Periyotlarda ve gruplarda soldan sağa ve yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe atom yarıçapı, iyonlaşma
enerjisi, elektron ilgisi, elektronegatiflik, metalik /ametalik özellik değişir.
Atom Hacmi ( Atom Yarıçapı)
Atom Yarıçapı: Atom çekirdeği ile çekirdeğe en uzak mesafedeki elektron arasındaki uzaklıktır.
- Periyodik cetvelde gruplarda yukarıdan aşağıya inildiğinde atom yarıçapı artar.
1A GRUBU Katman sayısı artar ve atom yarıçapı artar.
1H 1
3Li 2 1
11Na 2 8 1
19K 2 8 8 1
.
- Periyodik cetvelde periyotlarda soldan sağa doğru gidildikçe atom yarıçapı azalır.
2.PERİYOT 8O
3Li 4Be 5B 6C 7N
2 1 2 2 23 24 25 26 Katman sayısı değişmez. Katmana
yerleşen elektron sayısı ve çekirdekteki
proton sayısı arttığı için çekirdeğin
çekim gücü artar ve yarıçap küçülür.
İyonlaşma Enerjisi
Gaz halindeki nötr bir atomdan bir elektron koparmak için gerekli enerjiye denir.
X(g) + enerji X+1 (g) + 1e- 1.iyonlaşma enerjisi (İE1)
Na(g) + enerji Na+1(g) +1e- İE1= 496 kj/mol
İE2= 4562 kj/mol İE3= 6910,3 kj/mol
İ.E1 < İ.E2 < İ.E3 < ……………… Atomun bütün elektronları koparılabilir.
Not: Elektrona uygulanan çekim gücü ne kadar fazla ise, iyonlaşma enerjisi de o kadar fazladır.
Periyodik Cetvelde;
- Gruplarda yukarıdan aşağı inildikçe , atom çapı artacağı için elektrona uygulanan çekim kuvveti azalır
ve elektronu koparmak kolaylaşır ve iyonlaşma enerjisi de azalır.
- Periyodlarda soldan sağa doğru gidildikçe, atom çapı küçüldüğünden elektrona uygulanan çekim kuvveti
artar ve elektronu koparmak zorlaşır ve iyonlaşma enerjisi genellikle artar. Ancak düzensizlikler
de mevcuttur.
İyonlaşma Enerjisi
He
2. periyot
3.periyot
H
Atom numarası
Not: Küresel simetri (değerlik orbitalin yarı dolu ya da tam dolu olma durumu) atoma kararlılık
kazandırır.Küresel simetri olmayan atom elektronu beklenenden daha kolay verir ve iyonlaşma enerjisi
daha düşük olur.
İyonlaşma Enerjisi sıralaması aşağıdaki gibi olur.
1A < 3A < 2A < 4A < 6A <5A < 7A <8A
Metaller < Ametaller < Soygazlar genellemesi yapılabilir.
Örnek1: 11 Na - 19K, 7N - 15P, 8O- 16S iyonlaşma enerjilerini karşılaştırınız
- İyonlaşma enerjilerine bakılarak elementin değerlik elektron sayısı belirlenebilir. En kolay kopan
elektronlar değerlik elektronlarıdır. (değerlik elektronları, son katmandaki elektronlardır ve grup
numarasını verir.)
- İyonlaşma enerjisindeki hızlı artış, bir alt katmana geçildiğini gösterir.
Örnek2 :Element İ.E1(kj/mol) İ.E2(kj/mol) İ.E3(kj/mol)
K 419 3052 4419
Mg 737 1450 7730
İyonlaşma enerjileri verilen elementlerin a) değerlik elektron sayısını
b) Grup numarasını bulunuz.
a) K için d.e.s= 1 Mg için d.e.s= 2
b) K 1A grubu Mg 2A grubu d.e.s= grup numarası
Örnek3: Element İ.E1(kj/mol) İ.E2(kj/mol) İ.E3(kj/mol) İ.E(kj/mol)
X 495 4562 6910 9543
Y 737 1450 7732 10542
X ve Y elementleri için I) grup numaralarını bulunuz.
II) atom çaplarını karşılaştırınız.
Elektron İlgisi
Gaz halindeki nötr bir atomun , bir elektron alması sırasında oluşan enerji değişimine denir.
F(g) + 1e- F-1(g) + Enerji E.İ= -333kj/mol
Elektron ilgisi pozitif veya negatif olabilir. (İyonlaşma enerjisi her zaman pozitiftir)
Be(g) + e- Be(g)- E.İ = +240kj/mol
- Periyodik cetvelde genel olarak grupta yukarıdan aşağı doğru inildikçe elektron ilgisi azalır,
periyotlarda soldan sağa doğru gidildikçe elektron ilgisi artar.
-
Not: Klor atomunun elektron ilgisi, Flor atomunundan daha büyüktür.
Elektronegatiflik
Bir molekülde her bir atomun bağ elektronlarını çekme yeteneğinin ölçüsüdür. Birimi yoktur.
Elektronegatiflik; elektron ilgisini ve iyonlaşma enerjisini birlikte ifade edebilecek tek kriterdir.
En aktif metal Fransiyum elektronegatifliği 0,7
En aktif ametal Flor elektronegatifliği 4,0
Diğer elementlerin elektronegatiflikleri bu iki değer arasındadır.
Metalik ve Ametalik Özellliklerin Değişimi
Elektron verme eğilimi yüksek olan atomlar metal, alma eğilimi yüksek olanlar ise ametaldir.
Grup ve periyotlarda bu özellikler değişiklik gösterir.
Elektron dizilişlerine bakılarak metal, ametal ve yarı metal sınıflandırması yapılabilir.
Periyotlarda, 3.Periyot Na Mg Al Si P S Cl
metal metal metal yarı metal ametal ametal ametal
- Periyotlarda soldan sağa doğru gidildikçe elementlerin elektron vermesi zorlaşacağından metalik özellik
azalır, ametalik özellik artar.
- Gruplarda yukarıdan aşağıya inildikçe elektron vermesi kolaylaşır ve metalik özellik artar, ametalik özellik
azalır. 4A grubunda bu durum net gözlenir.
Gruplarda, 4A Grubu
C ametal
Si yarı metal
Ge yarı metal
Sn metal
Pb metal
Metalik özellik azalır
Atom çapı azalır
Elektron ilgisi artar
Elektronegatiflik artar
İyonlaşma enerjisi artar
Metalik özellik artar
Atom çapı artar
Elektron ilgisi azalır
Elektronegatiflik azalır
İyonlaşma enerjisi azalır