Eğer atomu ve periyodik tabloyu öğreneceksek bununla ilgili temel kavramlara da hakim olmamız gerekiyor. Bugün kimyada öğrencilerin çok karıştırdığı temel bir kavrama değineceğiz. Çekirdek yükü nedir ve nasıl bulunur gibi sorulara cevap vereceğiz. Atom ve periyodik tablo hakkında temel düzeyde de olsa bilgi sahibi olmanız kimya dersinde başarılı olma açısından çok önemlidir.
Atom çekirdeğinde bulunan proton sayısına çekirdek yükü denir. Yani çekirdek yükü, proton sayısı ve atom numarası hep aynı kavramlardır.
Atom çekirdeğinde proton ve nötronlar, yörüngesinde ise elektronlar bulunmaktadır. Çekirdekte protonlar pozitif (+) yüklüdür. Nötronlar ise yüksüzdür. Bu nedenle çekirdek yükü dendiği zaman çekirdekteki yüklü tanecik olan protonlar kast edilmektedir. Elektronlar da negatif (-) yüklüdür ancak onlar çekirdekte yer almazlar.
Çekirdek Yükü Nasıl Bulunur? Nereye Yazılır?
Atomun çekirdek yükünü bulmak için periyodik tabloya bakmak yeterlidir. Periyodik tabloda atomlar artan atom numarasına göre yani çekirdek yüküne göre dizilmiştir. Arada hiç boşluk yoktur.
Örneğin çekirdek yükü 28 olan atom olduğu gibi 29, 30, 31 ve 32 olan elementler de vardır. Bu durum 118’e kadar devam eder.
Çekirdek yükü atom numarası olduğu için atomun sol alt köşesine yazılır. Sol üst köşeye ise kütle numarası gelecektir.
Atomları birbirinden ayıran temel özellik proton sayılarıdır. Nötr bir atomda + yüklü proton sayısı ile – yüklü elektron sayısı eşittir. Bu nedenle proton sayısı değiştikçe elektron sayısı da değişecektir. Elektron sayısı değiştiğinde ise elektron dizilimi ve kimyasal özellikler de farklılık gösterir.
Periyodik tabloda soldan sağa doğru gittikçe ve aşağı doğru indikçe atom numarası yani çekirdek yükü de artar.
Çekirdek Yüküne Örnekler
Birkaç örnek ile öğrendiğimiz bu temel bilgiyi pekiştirelim.
- Hidrojenin çekirdek yükü 1’dir.
- Helyumun çekirdek yükü 2’dir.
- Lityumun çekirdek yükü 3’tür.
- Berilyumun çekirdek yükü 4’tür.
- Oksjijenin çekirdek yükü 8’dir.
Örnek: Nükleon sayısı 28 olan bir X element atomunda 13 nötron bulunmaktadır. Buna göre X atomunun çekirdek yükü nedir?
Çözüm: Nükleon sayısı ile çekirdek yükü arasında şöyle bir ilişki vardır: Nükleon sayısı = kütle numarası = proton sayısı + nötron sayısı. Aslında nükleon sayısı demek basit bir tabirle çekirdekte bulunan proton ve nötronların toplam sayısını bulmak demektir. Toplam sayı 28 ve nötron 13 olduğuna göre proton sayısının 28 – 13 = 15 olması gerekir. Protonlar da çekirdeğin tek yüklü tanecikleri olduğu için çekirdek yükü 15 olarak bulunur.
Çekirdek Yükü ve İyon Yükü Arasındaki Fark
Çekirdek yükü kavramı basit bir kavram olmasına rağmen öğrenciler tarafından çok sık karıştırılmaktadır. Bunun ana nedeni çekirdek yükünün iyon yüküyle karıştırılmasıdır. Halbuki iki kavram birbirinden oldukça farklı kavramlardır.
Çekirdek yükü atom çekirdeğinin, iyon yükü ise bütün atomun net yüküne denir.
Nötr bir atomun proton sayısı ve elektron sayısı eşittir. Ancak atom elektron verdiğinde pozitif yük sayısı fazla olacağından atom + yüklenir. Yine atom elektron aldığında ise – yüklenir. Atomun elektron verip almasına iyonlaşma denir. Atomun iyonlaşmış haline ise iyon denir.
Örnek: Çekirdeğinde 8 proton ve 8 nötron olan bir oksijen atomu 2 elektron veriyor. Buna göre bu iyonun çekirdek yükü ve iyon yükü nedir?
Çözüm: 8 proton olduğu için çekirdek yükü 8’dir. Bu değişmez. Ancak 2 elektron verdiği için O+2 şeklinde +2 yüklenir. Yani iyon yükü +2’dir. İyon yükünü proton sayısı ile elektron sayısı arasındaki fark gibi de düşünebiliriz. 2 elektron veren bir atomun 6 elektronu kalır. 8 proton olduğuna göre 8 – 6 = +2 elde edilir.
Atom numarası, çekirdek yükü, iyon yükü, nükleon sayısı gibi kavramların çok iyi oturması gerekir. Eğer konuyu anlamadıysanız tekrar okumanızda çok büyük fayda vardır.