Atom teorilerindeki varsayımları kullanarak bilimsel bilginin değişebilirliğine ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme
ETKİLEŞİM · Atomdan Periyodik Tabloya
Aşağıda dört farklı atom teorisinin temel varsayımları karışık sırayla verilmiştir. Şekilde her varsayımı temsil eden atom modeli aynı numarayla gösterilmiştir.
- I. Atomun kütlesinin neredeyse tamamı ve pozitif yükü, atomun hacmine göre çok küçük bir merkezde (çekirdekte) toplanmıştır; atomun büyük bölümü boşluktur.
- II. Atomlar bölünemez, içi dolu kürelerdir. Bir elementin bütün atomları birbirinin aynısıdır.
- III. Elektronlar çekirdek çevresinde belirli enerjiye sahip yörüngelerde bulunur. Elektron bir yörüngeden diğerine geçerken belirli miktarda enerji alır veya verir.
- IV. Atom, pozitif yüklü bir küre ve bu kürenin içine gömülmüş negatif yüklü taneciklerden oluşur.
Her varsayımın hangi bilim insanının atom teorisine ait olduğunu yazınız ve teorileri ortaya atılış sırasına göre (eskiden yeniye) sıralayınız.
Elektronun keşfedilmesi, Dalton'un hangi varsayımının değişmesine yol açmıştır? Gerekçesiyle açıklayınız.
Aşağıdaki tabloda atom altı taneciklere ilişkin bazı veriler verilmiştir.
| Tanecik | Keşfeden bilim insanı ve yıl | Bağıl yük | Kütle (g) |
|---|---|---|---|
| Elektron | J. J. Thomson, 1897 | −1 | |
| Proton | E. Rutherford, 1919* | +1 | |
| Nötron | J. Chadwick, 1932 | 0 |
*Pozitif yüklü kanal ışınları 1886'da E. Goldstein tarafından gözlenmiştir; proton, 1919'da Rutherford tarafından ayrı bir atom altı tanecik olarak tanımlanmıştır.
Bir protonun kütlesinin bir elektronun kütlesinin yaklaşık kaç katı olduğunu hesaplayınız. Bu sonuca göre atomun kütlesinin büyük bölümünün hangi taneciklerden kaynaklandığını yazınız.
Nötronun diğer iki tanecikten çok daha sonra keşfedilmesinin olası nedenini tablodaki verilere dayanarak açıklayınız.
Tablodaki keşif tarihlerinden yararlanarak "bilimsel bilgi değişebilir" ifadesini bir örnekle açıklayınız.
Rutherford ve çalışma arkadaşları, pozitif yüklü alfa taneciklerini çok ince bir altın levhaya göndermiştir (şekil). Aşağıda deneyin sonuçlarını temsil eden veriler verilmiştir.
| Alfa taneciklerinin davranışı | 100 000 tanecikten yaklaşık kaçı |
|---|---|
| Hiç sapmadan levhadan geçti | 99 980 |
| Küçük bir açıyla saptı | 19 |
| Geldiği yöne doğru geri döndü | 1 |
Daha sonra Bohr, hidrojen atomunun yaydığı ışığın yalnızca belirli renklerde (belirli enerjilerde) olmasını açıklayan bir atom teorisi geliştirmiştir.
Thomson atom modeli doğru olsaydı alfa taneciklerinin nasıl davranması beklenirdi? Gözlenen sonuçlardan atomun yapısına ilişkin hangi çıkarımlar yapılmıştır?
Bohr atom teorisinin bir eksikliğini ve modern atom teorisinin bu konudaki yaklaşımını açıklayınız.
Bir öğrenci "Modern atom teorisi kesin ve son doğrudur; artık hiç değişmeyecektir." demiştir. Bu yargıyı atom teorilerinin gelişim sürecine dayanarak değerlendiriniz.
Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımıdır; senaryo yazılısında tüm sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.