Dr Leland Townsend
- 6 Eyl 2017
- 16,496 Mesaj
İnsanoğlu maddenin fikrine çok eskiden ulaşmıştı temel parçacık . Antik Yunan düşünürleri için Toprak , Hava , su ve Ateş tüm diğer maddeleri oluşturan asal nesnelerdi . Aristotales bunlara “yetkin göksel nesne” dediği bir beşincisini eklemişti . Atom kavramını ilk kez ortaya atan Democritus ise bir parçacığın belli bir küçüklükle sınırlı kaldığı , daha fazla bölünmeye elvermediği savındaydı . Onagöre , tüm maddeleri oluşturan atomlar tek türden nesnelerdi . Maddelerin görünürdeki farklılığı atomların sadece değişik düzenlemelerinden ileri gelmekteydi . On dokuzuncu yüzyıla gelinceye dek bu düşüncede belli bir ilerleme gözlenemez . İlk kez John Dalton modern atom teorisine yol açan bir atılım içine girer . Atom , Molekül , element ve bileşiklere ilişkin kimya alanında günümüze değin süren başlıca gelişimlerin bu atılımdan kaynaklandığı söylenebilir .
Atom kavramına bilimsel kimlik kazandıran Dalton kimdi?
John Dalton , İngiltere�de geçimini El dokumacılığıyla sağlayan yoksul bir köylünün çocuğu olarak dünyaya gelir . Küçük yaşında dinin yanı sıra Matematik , fen ve gramer derslerine de programında yer veren bir tarikat okulunda öğrenimine başlar . Özellikle matematikte sergilediği üstün yetenek ona yerel çevrede ün kazandırır . On iki yaşına geldiğinde , kendi okulunu açmak için yetkililerden izin alır . Aralıksız on beş yıl sürdürdüğü öğretmenliği döneminde genç adam yüzlerce köy çocuğunu eğitmekle kalmaz matematik ve bilime olan merak ve tutkusu doğrultusunda kendini de yetiştirir . Onun ömür boyu süren bir yan tutkusu da hava değişimleri üzerindeki gözlemleriydi . Çeşitli yörelerden topladığı hava örneklerini konu Alan çözümleri , havanın hep aynı kompozisyonda olduğunu gösteriyordu .
Dalton�un anlamadığı bir nokta vardı: Gazlar neden tek düze bir Karışım sergiliyordu? Karışımda , örneğin , karbondioksit gibi ağır bir gazın dibe çökmesi niçin gerçekleşmiyordu? Sonra , gazların karışımı yalnızca esinti veya termal akımlara mı bağlıydı , yoksa başka etkenlerde var mıydı?
Dalton iyi bir deneyci değildi ama , sorusuna yanıt arayışında laboratuara girmekten kaçınmazdı . Deneyi basitti: Ağır gazla dolu bir şişeyi masa üzerine yerleştirir , üstüne ağızlarını birleştirecek şekilde hafif gazla dolu bir şişeyi Baş aşağı koyar . Beklenenin tersine , ağır Gaz alt şişede , hafif gaz üst şişede kalmaz; iki gaz çok geçemeden tam bir karışım içine girer .
Dalton bu olguyu , sonradan ‘basınçların tikel teorisi� diye bilinen bir önermeyle açıklar . Buna göre , bir gazın parçacıkları başka bir gazın parçacıklarına değil kendi türünden parçacıklara geri itici davranır . Bu açıklama , Dalton�u geçerliği bugün de kabul edilen bir varsayıma götürür: Her gaz kütlesi , birbirine uzak aralılarda devrinen parçacıklardan oluşmuştur . Bu çalışmalarıyla bilim çevrelerinde adı duyulmaya başlayan Dalton , 1793�te Manchester Üniversitesi�ne öğretim görevlisi olarak çağırılır . Üniversitede matematik ve fen dersleri veren genç bilim adamı , meteorolojik gözlemlerini yayınlaması üzerine , Manchester Yazım ve Bilim Akademisi�ne üye seçilir . Elli yıl süren üyelik döneminde Dalton , Akademiye yüzden fazla bildiri sunar , bilimsel konferanslarda aktif rol alır . Katıldığı son toplantılardan birinde övgü yağmuruna tutulduğunda ‘‘Beni yaptıklarımda başarılı buluyorsanız , beğeninizi büyük ölçüde her Zaman dikkat ve özenle sürdürdüğüm çabaya borçluyum�� , diyerek geçlere bir mesaj ulaştırmak ister ( yaklaşık yüzyıl sonra Thomas Edison da kendi başarısını benzer sözcüklerle dile getirmişti: ‘‘Deha dediğimiz şeyin yüzde birini esine yüzde doksan dokuzunu da Alın terine borçluyuz�� ) .
Dalton�u maddenin atom teorisine yönelten gereksinme Atmosfer olaylarına ilişkin açıklama arayışından doğmuştu . Daha önce İrlandalı bilim adamı Robert Boyle de hava kompozisyonu ve hava basıncı üzerinde yoğun araştırmalarda bulunmuştu . Havanın birkaç değişik gazlardan oluştuğu buluşu Boyle�a aittir . Aradan geçen zaman içinde Cavendish , Lavoisier , Priestley gibi seçkin bilim adamları da havanın kompozisyonunda Oksijen , nitrojen , karbondioksit ve su buharının yer aldığını saptamışlardı . Ama bunlardan hiçbirinin atom teorisinin sağladığı açıklamaya yöneldiğini görmüyoruz .
Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir . Ona göre , kimyanın başlıca işlevi maddesel parçacıkları ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir . Onun sözünü ettiği bu parçacıklar maddenin , o zaman bölünmez , parçalanmaz sayılan en ufak öğeleri , yani atomlardı .
Bilindiği üzere , kimya sanayiinde bir bileşiğin miktarı üretimi için her bileşen maddeden ne kadar gerekli olduğunu belirlemek önemlidir . Dalton�a gelinceye dek bu belirleme ‘‘el yordamı�� dediğimiz sınama-yanılma yöntemine dayanıyordu . Dalton bu işlemin daha güvenilir bir yöntemle yapılmasını sağlamak için bir atomik ağırlıklar tablosu hazırlar . Deneylerinde , bileşen maddelerin ağırlıkları arasında küçük tam sayılarla belirlenebilen basit ilişkilerin olduğunu görmüştü . Gerçi belli bir bileşim için aynı bileşenlerin daima aynı oranda işleme girdiği , öteden beri biliniyordu . Dalton bir adım ileri gidere , aynı iki Madde birden fazla şekilde birleştirildiğinde , ortaya çıkan değişik sonuçların da birbirleriyle basit sayılarla ifade edebilen ilişkiler içinde olduğunu gösterir . Örneğin , Bataklık gazında bulunan Hidrojen , Etilen gazında bulunan hidrojenden iki kat daha fazladır . Başka bir örnek: Dört Kurşun oksit� de bulunan oksijen miktarı 1 , 2 , 3 , 4 gibi basit orantılar içindedir .
Bu basit tam sayılar , Dalton�u maddesel nesnelerin ‘‘atom�� denen sayılabilir ama bölünemez birimlerden oluştuğu düşüncesine götürmüştü . Her elementin değişik bir atomu olduğu , kimyasal , kimyasal bileşimlerin değişik atomların katılımıyla gerçekleştiği , bu katılımıyla gerçekleştiği , bu katılımda atomların herhangi bir değişikliğe uğramadığı gibi noktaları içeren Dalton�un atom teorisi modern kimyanın temel taşı sayılsa yeridir .
Dalton bu kadarla kalmaz , kimi değişik atomların göreceli ağırlıklarını da belirler . En hafif madde olarak bilinen hidrojenin atomik ağırlığını ‘‘1�� diye belirler . Ardından suyun ayrıştırılmasıyla ortaya çıkan her parça hidrojene karşılık sekiz parça oksijen olacağını söyleyerek , oksijen atomlarının hidrojen atomlarından sekiz kat daha ağır olduğunu ileri sürer . Bu yanlıştı kuşkusuz Dalton suyun H2O değil , HO olduğunu sanıyordu ( Biz şimdi oksijenin atomik ağırlığının hidrojeninkinin 16 Katı olduğunu biliyoruz . ) Ama bu yanlışlık onun düşünce düzeyindeki büyük atılımın önemini azaltmaz tabi ki unutulmamalıdır ki , atomların nasıl bir araya gelip şimdi ‘‘molekül�� dediğimiz Bileşik atomlar oluşturduğunu gösteren kimyasal simgeler dizgesinde de ilk adımı ona borçluyuz .
Dalton kimi kişilik özellikleriyle de sıra dışı bir kişiydi . Yaşam boyu bekar kalmasına karşın , karşı cinse ilgisiz değildi . 1809�da Londra�yı ziyaretinde kardeşine yazdığı mektuptan şu satırları okuyoruz: ‘‘Bond Street defilelerini kaçırmıyorum . Beni sergilenen giysilerden çok güzellerin yüzleri çekiyor . Bazıları öylesine dar giysilerle çıkıyorlar ki , Vücut çizgileri tüm incelikleriyle ortaya dökülüyor . Bazıları da geniş şal veya pelerinleriyle adeta uçuşarak yürüyorlar . Nasıl oluyor bilmiyorum ama güzel kadın ne giyerse giysin fark etmiyor . Giyim kuşam başak , güzellik başka!�� Büyük kent yaşamının ilginçliği onun için gelip geçiciydi . Mektubunda büyüleyici bulduğu Londra�dan şöyle söz eder: ‘‘Gerçekten görkemli bir yer , ama Ben bu görkemi bir kez seyretmekle yetineceğim . Kendini düşün yaşamına vermiş biri için yaşanılacak belki de en son yer burası . Görülmeye değer , ama işte o kadar!��
Renk Körlüğü Tıp dilinde ‘‘daltonizm�� diye geçer . Dalton renk körüydü , zamanının bir bölümünü bu hastalığı incelemekle geçirmişti . Bir ödül töreninde kralın önüne çıkacaktı . Renkli diz bağı , tokalı ayakkabı , elinde Kılıç protokol gereğiydi . Oysa bağlı olduğu Quaker tarikatı buna izin vermiyordu . Dalton , çözümü bir süre önce Oxford Üniversitesi�nce kendisine giydirilen onur cübbesine bürünmekte buldu . Cübbenin yakasının kırmızı olması başka bir sorun olabilirdi; ancak , Dalton için yaka kırmızı değil yeşildi .
Dalton�un çalışmalarıyla kimyanın matematiksel bir nitelik kazandığı , bir bakıma fizikle birleştiği söylenebilir . Maddenin elektriksel olduğu düşüncesini de ona borçluyuz . Çağımızda atom enerjisine ilişkin buluşların kökeninde Dalton�un payı büyüktür . Dalton , kendi gününde olduğu gibi günümüzde de süren etkisiyle bilim dünyasında saygın konumunu korumaktadır .
Atom kavramına bilimsel kimlik kazandıran Dalton kimdi?
John Dalton , İngiltere�de geçimini El dokumacılığıyla sağlayan yoksul bir köylünün çocuğu olarak dünyaya gelir . Küçük yaşında dinin yanı sıra Matematik , fen ve gramer derslerine de programında yer veren bir tarikat okulunda öğrenimine başlar . Özellikle matematikte sergilediği üstün yetenek ona yerel çevrede ün kazandırır . On iki yaşına geldiğinde , kendi okulunu açmak için yetkililerden izin alır . Aralıksız on beş yıl sürdürdüğü öğretmenliği döneminde genç adam yüzlerce köy çocuğunu eğitmekle kalmaz matematik ve bilime olan merak ve tutkusu doğrultusunda kendini de yetiştirir . Onun ömür boyu süren bir yan tutkusu da hava değişimleri üzerindeki gözlemleriydi . Çeşitli yörelerden topladığı hava örneklerini konu Alan çözümleri , havanın hep aynı kompozisyonda olduğunu gösteriyordu .
Dalton�un anlamadığı bir nokta vardı: Gazlar neden tek düze bir Karışım sergiliyordu? Karışımda , örneğin , karbondioksit gibi ağır bir gazın dibe çökmesi niçin gerçekleşmiyordu? Sonra , gazların karışımı yalnızca esinti veya termal akımlara mı bağlıydı , yoksa başka etkenlerde var mıydı?
Dalton iyi bir deneyci değildi ama , sorusuna yanıt arayışında laboratuara girmekten kaçınmazdı . Deneyi basitti: Ağır gazla dolu bir şişeyi masa üzerine yerleştirir , üstüne ağızlarını birleştirecek şekilde hafif gazla dolu bir şişeyi Baş aşağı koyar . Beklenenin tersine , ağır Gaz alt şişede , hafif gaz üst şişede kalmaz; iki gaz çok geçemeden tam bir karışım içine girer .
Dalton bu olguyu , sonradan ‘basınçların tikel teorisi� diye bilinen bir önermeyle açıklar . Buna göre , bir gazın parçacıkları başka bir gazın parçacıklarına değil kendi türünden parçacıklara geri itici davranır . Bu açıklama , Dalton�u geçerliği bugün de kabul edilen bir varsayıma götürür: Her gaz kütlesi , birbirine uzak aralılarda devrinen parçacıklardan oluşmuştur . Bu çalışmalarıyla bilim çevrelerinde adı duyulmaya başlayan Dalton , 1793�te Manchester Üniversitesi�ne öğretim görevlisi olarak çağırılır . Üniversitede matematik ve fen dersleri veren genç bilim adamı , meteorolojik gözlemlerini yayınlaması üzerine , Manchester Yazım ve Bilim Akademisi�ne üye seçilir . Elli yıl süren üyelik döneminde Dalton , Akademiye yüzden fazla bildiri sunar , bilimsel konferanslarda aktif rol alır . Katıldığı son toplantılardan birinde övgü yağmuruna tutulduğunda ‘‘Beni yaptıklarımda başarılı buluyorsanız , beğeninizi büyük ölçüde her Zaman dikkat ve özenle sürdürdüğüm çabaya borçluyum�� , diyerek geçlere bir mesaj ulaştırmak ister ( yaklaşık yüzyıl sonra Thomas Edison da kendi başarısını benzer sözcüklerle dile getirmişti: ‘‘Deha dediğimiz şeyin yüzde birini esine yüzde doksan dokuzunu da Alın terine borçluyuz�� ) .
Dalton�u maddenin atom teorisine yönelten gereksinme Atmosfer olaylarına ilişkin açıklama arayışından doğmuştu . Daha önce İrlandalı bilim adamı Robert Boyle de hava kompozisyonu ve hava basıncı üzerinde yoğun araştırmalarda bulunmuştu . Havanın birkaç değişik gazlardan oluştuğu buluşu Boyle�a aittir . Aradan geçen zaman içinde Cavendish , Lavoisier , Priestley gibi seçkin bilim adamları da havanın kompozisyonunda Oksijen , nitrojen , karbondioksit ve su buharının yer aldığını saptamışlardı . Ama bunlardan hiçbirinin atom teorisinin sağladığı açıklamaya yöneldiğini görmüyoruz .
Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir . Ona göre , kimyanın başlıca işlevi maddesel parçacıkları ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir . Onun sözünü ettiği bu parçacıklar maddenin , o zaman bölünmez , parçalanmaz sayılan en ufak öğeleri , yani atomlardı .
Bilindiği üzere , kimya sanayiinde bir bileşiğin miktarı üretimi için her bileşen maddeden ne kadar gerekli olduğunu belirlemek önemlidir . Dalton�a gelinceye dek bu belirleme ‘‘el yordamı�� dediğimiz sınama-yanılma yöntemine dayanıyordu . Dalton bu işlemin daha güvenilir bir yöntemle yapılmasını sağlamak için bir atomik ağırlıklar tablosu hazırlar . Deneylerinde , bileşen maddelerin ağırlıkları arasında küçük tam sayılarla belirlenebilen basit ilişkilerin olduğunu görmüştü . Gerçi belli bir bileşim için aynı bileşenlerin daima aynı oranda işleme girdiği , öteden beri biliniyordu . Dalton bir adım ileri gidere , aynı iki Madde birden fazla şekilde birleştirildiğinde , ortaya çıkan değişik sonuçların da birbirleriyle basit sayılarla ifade edebilen ilişkiler içinde olduğunu gösterir . Örneğin , Bataklık gazında bulunan Hidrojen , Etilen gazında bulunan hidrojenden iki kat daha fazladır . Başka bir örnek: Dört Kurşun oksit� de bulunan oksijen miktarı 1 , 2 , 3 , 4 gibi basit orantılar içindedir .
Bu basit tam sayılar , Dalton�u maddesel nesnelerin ‘‘atom�� denen sayılabilir ama bölünemez birimlerden oluştuğu düşüncesine götürmüştü . Her elementin değişik bir atomu olduğu , kimyasal , kimyasal bileşimlerin değişik atomların katılımıyla gerçekleştiği , bu katılımıyla gerçekleştiği , bu katılımda atomların herhangi bir değişikliğe uğramadığı gibi noktaları içeren Dalton�un atom teorisi modern kimyanın temel taşı sayılsa yeridir .
Dalton bu kadarla kalmaz , kimi değişik atomların göreceli ağırlıklarını da belirler . En hafif madde olarak bilinen hidrojenin atomik ağırlığını ‘‘1�� diye belirler . Ardından suyun ayrıştırılmasıyla ortaya çıkan her parça hidrojene karşılık sekiz parça oksijen olacağını söyleyerek , oksijen atomlarının hidrojen atomlarından sekiz kat daha ağır olduğunu ileri sürer . Bu yanlıştı kuşkusuz Dalton suyun H2O değil , HO olduğunu sanıyordu ( Biz şimdi oksijenin atomik ağırlığının hidrojeninkinin 16 Katı olduğunu biliyoruz . ) Ama bu yanlışlık onun düşünce düzeyindeki büyük atılımın önemini azaltmaz tabi ki unutulmamalıdır ki , atomların nasıl bir araya gelip şimdi ‘‘molekül�� dediğimiz Bileşik atomlar oluşturduğunu gösteren kimyasal simgeler dizgesinde de ilk adımı ona borçluyuz .
Dalton kimi kişilik özellikleriyle de sıra dışı bir kişiydi . Yaşam boyu bekar kalmasına karşın , karşı cinse ilgisiz değildi . 1809�da Londra�yı ziyaretinde kardeşine yazdığı mektuptan şu satırları okuyoruz: ‘‘Bond Street defilelerini kaçırmıyorum . Beni sergilenen giysilerden çok güzellerin yüzleri çekiyor . Bazıları öylesine dar giysilerle çıkıyorlar ki , Vücut çizgileri tüm incelikleriyle ortaya dökülüyor . Bazıları da geniş şal veya pelerinleriyle adeta uçuşarak yürüyorlar . Nasıl oluyor bilmiyorum ama güzel kadın ne giyerse giysin fark etmiyor . Giyim kuşam başak , güzellik başka!�� Büyük kent yaşamının ilginçliği onun için gelip geçiciydi . Mektubunda büyüleyici bulduğu Londra�dan şöyle söz eder: ‘‘Gerçekten görkemli bir yer , ama Ben bu görkemi bir kez seyretmekle yetineceğim . Kendini düşün yaşamına vermiş biri için yaşanılacak belki de en son yer burası . Görülmeye değer , ama işte o kadar!��
Renk Körlüğü Tıp dilinde ‘‘daltonizm�� diye geçer . Dalton renk körüydü , zamanının bir bölümünü bu hastalığı incelemekle geçirmişti . Bir ödül töreninde kralın önüne çıkacaktı . Renkli diz bağı , tokalı ayakkabı , elinde Kılıç protokol gereğiydi . Oysa bağlı olduğu Quaker tarikatı buna izin vermiyordu . Dalton , çözümü bir süre önce Oxford Üniversitesi�nce kendisine giydirilen onur cübbesine bürünmekte buldu . Cübbenin yakasının kırmızı olması başka bir sorun olabilirdi; ancak , Dalton için yaka kırmızı değil yeşildi .
Dalton�un çalışmalarıyla kimyanın matematiksel bir nitelik kazandığı , bir bakıma fizikle birleştiği söylenebilir . Maddenin elektriksel olduğu düşüncesini de ona borçluyuz . Çağımızda atom enerjisine ilişkin buluşların kökeninde Dalton�un payı büyüktür . Dalton , kendi gününde olduğu gibi günümüzde de süren etkisiyle bilim dünyasında saygın konumunu korumaktadır .