I.ÜNİTE: Kimyanın Gelişimi
1.1 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler
1.2 Simya
1.3 Element kavramının Tarihsel Gelişimi
1.1.1 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler
Issız bir adada kaybolsanız ve hiç bir şeye sahip
olmasaydınız acaba neleri hayatınıza hangi öncelikle
katarsınız?
Eski çağlarda insanlarda bu şekilde düşünmüşler.
a-Önce hayatta kalabilmek için doğadaki yenile bilir maddeleri keşfetmekle işe
başladılar.
b- Sonra yıldırımdan ve diğer hayvanlardan korunmak için kendilerine uygun
barınaklar hazırlamakla işe devam ettiler. Mağaralar ve değişik barınma yerleri
inşaat ettiler.
c-Hayatta kala bilmek ve hayatı kolaylaştırmak için değişik aletler ürettiler.
Bunların en önemlileri topraktan ürettikleri kaplardır.
d-Ateşi kullanmayı öğrendiler.
e- Sonra avladıkları hayvanların derilerinden elbiseler ürettiler.
f-Demire bakıra şekil vermeyi keşfettiler.
f-daha sonra güzelleşmek için değişik boyaları ürettiler ve kullandılar.
g-Daha sonra tuzu buldular.
h-Daha sonra yaralarını iyileştirmek için değişik bitkilerden elde ettikleri
maddeleri ilaç olarak kullandılar.
1.1.2 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler
İHTİYAÇ
NASIL BULDULAR
BULUNAN MADDELER
Beslenme/Isınma
Yanardağların pişirdiği maddeler
Ateş
Korunma/Saklama
Taşları yontarak ve toprakları
pişirerek hayat için gerekli maddeleri
bulmayı keşfettiler.
Kesici aletler ve Toprak
Kaplar
Giyinme
Giyinmek için önce bitkilerin yaprak
ve kabuklarını sonra hayvan derilerini
keşfettiler.
Deri elbiseler
Güzelleşmek
Madensel ve bitkisel boyalar
Kohl(sürme)
Malahit (Yeşil boya)
Siyah boya (Kurşun –IISülfür ve diğerleri.
Hastalıklar
Hastalıklardan iyileşme çabaları
Göz taşı (Bakır –II-Sülfat)
Şap(Potasyum
alüminyum Sülfat)
Değişik bitkisel ilaçlar
1.1.3 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler
Arkeolojik kayıtlarla tarihlendirilmiş olan bazı üretimlerin
belli başlıları söyle sıralanabilir:
Metaller ve Madencilik
Mayalama ve Dericilik
Cam Üretimi ve İşleme
Değerli Taşlar
Boyalar ve Kozmetikler
İlaçlar
1.2.1 Kimyanın gelişimi
Kimyanın gelişimi, diğer tüm bilimler de olduğu gibi uzun ve çileli bir yoldan geçerek
gerçekleşmiştir.
•Toprak, ateş, hava ve suya madde diyebilmenin bir birikim işi olduğu çağlardan
başlayıp, insanlık tarihinin önemli bir bölümünü, değersiz taşlardan değerli taşlar
(altın) elde etmek için harcadığı bir süreç…
•Kimyanın asıl amacının altın elde etmek olmadığını ve kimyanın asıl amacının ilaç
üretmek olduğunu ileri sürerek ve yine insanlık tarihinin çok önemli bir bölümünü ilaç
üretmeye ayırmakla devam eden bir süreç….
•Ardından yanma olayına kafayı takan ve yıllar süren çalışmalar sonunda, yanma
olayının sırrını çözen, oksijeni havadan ayırmakla devam eden ve elemente yeni
anlamlar yükleyen bir süreç…
•Ardından bilimsel çalışma yöntemlerini keşfeden, bilgilerini paylaşan,
çalışmalarını belli yöntemler dahilinde yapan ve kayıt altına alan; atomu ve molekülü
keşfeden, ardından atomlar arası bağları gören; sonra bölünemez denilen atomu
parçalayan, protonu, nötronu, elektronları keşfeden… bir süreç bu.
Yazıdan da anlaşıldığı gibi kimyanın gelişimini 4 ana bölüme ayıra biliriz.
Kimyanın gelişimini kısaca;
•Simya Çağı
•İatro Simya Çağı
•“Flijiston“ Simya Çağı
•Nicel Kimya Çağı
1.2.2 Simyadan Kimyaya
•Simya; bir tür saflaştırma sanatıdır. Simya ile uğraşan insanlara, simyacı
(alşimist) denir.
•Pratik simyacılar, maddelerin dönüşüm yapa yapa en saf madde olan
altına dönüşebileceğine inanıyorlardı.
•Ezoterik(mistik) simya, insanın içine yönelmesi, saflaşması esasına
dayanır. Mistik simya; İnsanların içine yönelmesiyle ölümsüzlük iksirini
bulacaklarına inanırlar.
•Bilinen en eski simyacı; Empedokles’tir.
•Simyacılar bit tür filozoflardır.
•Simyacılar deney ve bilimsel yöntem gibi belli kuralları olan bilginler
değildirler.
1.2.3 Simyadan Kimyaya
•Demokrit; buğdayın bölünerek una dönüşmesi, büyük kum
taneciklerinin ufalanmasını, hatta en saf madde olan altının bile
aşınmasını görüyor, öyleyse atom; “maddelerin bölünemeyen en
küçük birimi olmalıdır,” diyerek atom fikrini ortaya atıyordu.
•Antik çağın en etkin ve en büyük otiresi olan Aristo ve onun
izleyicileri; maddenin atomlu yapıda olduğu görüşünü küçümseyip
maddelerin bir “yüksek aklın” görüntüleri olduğunu
savundular.
Aristo’ya göre yüksek aklın kurduğu evrende her şey, topraktan doğup
toprağa dönerdi. Bu dönüş zinciri; toprak →ateş→hava→su ve
yeniden toprak şeklindeydi.
•Epikür, Demokrit’in görüşlerini, antik çağın en büyük iki devi
Platon ve Aristo’ya karşı ateşli bir biçimde savundu. Epikür;
evrenin atomlar ve onların hareketinden oluştuğunu savundu.
1.2.4 Simyadan Kimyaya
Ebubekir Muhammed bin Zekeriya el Razi (864-923): Latinlerde Albubator , Avrupa
biliminde Rhases adlarıyla tanınmıştır. El Razi, maddeci ve akılcı düşüncelere
dayanarak, Cabir'in gizemci alşimisine karşı çıkmıştır. Maddenin atomlar ve boşluktan
oluştuğu görüsüne dayanarak, uzayda atomlar ne kadar sıkışık kümelenirlerse,
oluşturdukları maddenin de o kadar yoğun olacağını hava, su ve toprak örnekleriyle
ortaya koymuştur.
El Razi, simyacıların değerli metalleri elde etme uğraşlarına karşı çıkarak, “çeşitli
yollarla sarartılan ya da beyazlatılan maddelerin Altın ve Gümüş olamayacaklarını,
yani boyamayla hiçbir maddenin özünün değişemeyeceğini ortaya koymuştur.”
İslam dünyasından; Ebu Musa Cabir ibn-i Hayyan , Ebubekir Muhammed bin
Zekeriya el Razi, İbni Sina, Abdurrahman el Hazeni.. gibi İslam bilginlerinin
simanın gelişimine önemli katkıları oldu. İslam bilginlerinin simyacıların etkisi
altında kalmaları enteresandır.
Ancak El-razi “maddelerin altına dönüşümü konusuna şiddetle karşı çıkmıştır.”
Ortaçağ Avrupa’sından, Albertus Magnus (Büyük Albert), Roger Bacon simyanın
gelişimine katkı sağlayan simyacılardır.
1.2.5 Önemli simyacılar:
•Empedokles (M.Ö. 483-423)
•Demokrit (M.Ö. 460-370)
•Aristo (M.Ö. 384-328)
•Epikür (M.Ö. 347-270)
•Ebu Musa Cabir ibn-i Hayyan (721-815)
•Ebubekir Muhammed bin Zekeriya el Razi
(864-923)
•İbni Sina (980-1037)
•Abdurrahman el Hazeni:(I.S.?-1130)
•Albertus Magnus (Büyük Albert) (1193-1280)
•Roger Bacon(1214-1294)
Aristo(M.Ö. 384-328)
Antik çağın en etkin ve en büyük
otoritesi olan Aristo ve onun
izleyicileri; maddenin atomlu yapıda
olduğu görüşünü küçümseyip
maddelerin bir “yüksek aklın”
görüntüleri olduğunu savundular.
Aristo’ya göre yüksek aklın kurduğu
evrende her şey, topraktan doğup
toprağa dönerdi. Bu dönüş zinciri;
toprak→ateş→hava→su ve yeniden
toprak şeklindeydi
1.2.6 Önemli simyacılar:
Ebubekir Muhammed bin Zekeriya el Razi (864-923):
Latinlerde Albubator , Avrupa biliminde Rhases adlarıyla
tanınmıştır. El Razi, maddeci ve akılcı düşüncelere dayanarak,
Cabir'in gizemci alşimisine karşı çıkmıştır.
Maddenin atomlar ve boşluktan oluştuğu görüsüne dayanarak,
uzayda atomlar ne kadar sıkışık kümelenirlerse, oluşturdukları
maddenin de o kadar yoğun olacağını hava, su ve toprak
örnekleriyle ortaya koymuştur.
El Razi, simyacıların değerli metalleri elde etme uğraşlarına
karşı çıkarak, “çeşitli yollarla sarartılan ya da beyazlatılan
maddelerin Altın ve Gümüş olamayacaklarını, yani boyamayla
hiçbir maddenin özünün değişemeyeceğini ortaya koymuştur.”
1.2.7 İatro Simya çağı
Zürih kenti yakınında Maria-Einseideın kasabasıinda doğan ve
bir hekimin oğlu olan Theophrastus Bombastus von
Hohenheim (Paracelsus)(1493-1541), “simyacıların görevlerinin
adi metalleri Altına dönüştürmek olmayıp, tıbba hizmet için ilaçlar
hazırlamak olduğunu öne sürmüş; bir yandan da çağındaki
hekimleri eski ustaların yazdıklarını gözü kapalı uygulayan
bilgisizler olarak nitelendirmiş ve onlarla mücadele etmiştir.”
•Yapılan çalışmalarda gerçek anlamda deney ve gözlem
yapılamadığı için, bu bilginlerde simya ile bağlantısını tam olarak
koparamadılar. Özellikle R. Boyle tarafından yapılan deneyler,
sistematik çalışmanın temellerini oluşturuyordu. Kimyanın
karmaşıklığı ve zorluğu belli ilkelere ihtiyacın olduğunu gösterdi.
•Bu dönemde, belli ilaçların sentezi, metaluruji, cam, boya,
toprak, hava, vakum,…vb. gibi konularda yapılan çalışmalar,
çok karmaşık yapıdaki maddelerin element olamayacağı fikrini
de sarsıyordu. İatro kimya çağı, uygulanabilir kimyanın sanki
başlangıcı gibiydi .
1.2.8 İatro Simya çağı
Simyacıların asırlar süren bu anlamsız çalışmaları ortaçağda birçok
simyacıyı rahatsız etmiş, ancak Aristo’nun fikirlerine karşı çıkmaya herkes
cesaret edememiştir. Çıkanlar olduysa da taraftar bulamamıştır. İlk defa gür
bir sesle simyacıların fikirlerine Paracellus karşı çıkmış, simyacıların asıl
işlerinin “İlaç Elde etmek” oduğunu ilan etmişlerdir.
Önemli İatro Simyacılar:
Theophrastus Bombastus von Hohenheim (Paracelsus) (1493-1541)
Andreas Libavius (1540-1616)
Merode kontu Johann Baptist van Helmont (1577-1634)
Toriçelli (1608-16047)
Robert Boyle (1627-1691)
1.2.9 “Flijiston“ Simya Çağı
•Metaloriji üzerinde yoğunlaşan çalışmalar ve metallerin paslanması, yanma olayını
en önemli mesele haline getirdi.
•18. yüzyılın başında Johnn Joachim Becher ve öğrencisi; Georg Ernest Stahl
yanma olayını açıklamak üzere “filojiston kuramını” ortaya attılar.
•Buna göre, ““Yana bilen maddeler filojiston (alev ilkesi) maddesi içeriyor.
Yanma sırasında filojiston maddeyi terk ediyordu. Bu sebeple filojistonlu
maddeler iyi yanıyor, filojistonsuz maddeler yanmıyordu. Aslında
bu
düşüncenin temelleri çok eskilere dayanıyordu. Maddelerin ruhu, filojiston
denen bu maddeydi. Yandığında madde ölüyor, ruh alev şeklinde ayrılıyordu.”
1.2.10 “Flijiston“ Simya Çağı
•Joseph Priestley, 1774 tarihinde yaptığı bir deneyin sonucudur. Çeşitli
kimyasal maddelerden havayı ayırmak için yaptığı deneylerden birinde,
içine kırmızı çökelek adıyla bilinen (HgO) Cıva II oksit koyduğu ve dev
büyüteçlerle ısıttığı kaplarda bu maddeden bir tür havanın (gazin) kolayca
ayrıldığını görmüştür. Aslınada bir Filogistonist olan Joseph Priestly,
oksijeni bilmeyerekte olarak bulmasıyla, ekolünün temellerine dinamiti
koymuş oldu
•Özellikle oksijen gazının elde edilmesi
kimya bilimine bir sürat
kazandırmış.
•Bilimsel anlamda kimyanın temelleri 18.yüz yılın başlarında atılmış oldu.
Bu günden sonra çalışmalar belli bir metot içinde yapılmaya ve gelecek
nesillere düzenli biçimde aktırılmaya başlandı.
•Önemli Flojiston Simyacılar:
•Johnn Joachim Becher (1635-1682)
•Georg Ernest stahl (1660-1734)
•Joseph Priestley (1733-1804)
1.2.11 Nicel Kimya Çağı
18.yüzyılın ortalarından sonra kimya bilimi yavaş yavaş diğer bilimlerden ayrılarak, kendi
yerini oluşturmaya başlamaktadır. Gazların bir kaos yada bir element olmadığının
anlaşılması, damıtma işleminin bilimsel tekniklerle yapılıyor olması, yanma olayının filojiston
kavramıyla açıklanamıyor olması ve oksijen gazının keşfi kimya bilimi açısından bir dönüm
noktasını oluşturdu. Bu aşamadan sonra deneysel veriler hız kazandı.
Mikhail Lomonosov (1711-1765)
İlk defa Kütlenin korunumu kanunundan bahsetti.
Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794)
Kütlenin korunumu kanununu
Joseph Louıs Proust(1754-1826)
sabit oranlar kanunu
Claude Louis Berthollet (1748-1821)
sabit oranlar kanunu
Jeremias Benjaim Richter (1762-1807)
sabit oranlar kanunu
John Dalton(1766-1844)
Katlı oranlar kanunu
Gay-Lussac (1778-1850)
Sabit hacim oranları kanunu
J.J.Berzellius (1779-1848)
Bu günkü anlamda ilk sembolleri buldu
Amedeo Avagadro (1778-1856)
Molekül kavramını kimya bilmine kazandırdı
S.Cannizaaro (1826-1910)
Elementlerin mol kütlerini tespit etti
Rus bilgini D.Mendelevev (1834-1907)
Bu günkü anlamda ilk periyodik tabloyu oluşturdu (63 element)
Alman bilgin L.Mayer(1830-1895);
Bu günkü anlamda ilk periyodik tabloyu oluşturdu
Frederic Wöhler(1800-1882)
İlk organik maddeyi sentezledi (üre)
Kekule (1829-1896)
Benzenin bağ yapısını açıkladı
A.H.Bacqurel(1852-1909)
Radyoaktifliği ilk tahmin eden adam
Pirre Curie(1859-1906)
Radyoaktifliğe açıklama getirdi
Marie Curie (1867-1934)
Radyoaktifliğe açıklama getirdi
G. Lewis
Kovalent bağ kuramını açıkladı
Johannes van der Waals (1837–1923)
Moleküller arası bağlardan ilk söz eden kişidir.
Fritz Wolfgang London (1900–1954)
Apolar moleküller arasında oluşan bağın sebebini açıkladı.
1.3.1 Element Kavramının Tarihsel Gelişimi
(M.Ö. 483-423) Empedokles; bu güne kadar varlığından bahsedilen üç elemente (su, hava ve ateş)
birde toprağı ekler. Bu dört maddenin çeşitli oranlarda birleşmesiyle diğer maddelerin
oluştuğunu, ayrışmasıyla da maddelerin değiştiğini savunur. Empedokles, “evrendeki hiç bir şeyin
yok olmadığını sadece dönüşüme uğradığını (kütlenin koruma kanunu) savunur.”
Demokrit (M.Ö. 460-370); Buğdayın bölünerek una dönüşmesi, büyük kum taneciklerinin
ufalanmasını, hatta en saf madde olan altının bile aşınmasını görüyor, öyleyse atom; “maddelerin
bölünemeyen en küçük birimi olmalıdır,” fikrine götürüyordu. Ona göre hareket, hem maddelerin
hem de onların en küçük tanecikleri olan atomların özelliğidir. Madde başlangıçsız ve sonsuzdur.
Hiç bir şey yoktan var edilemediği gibi, vardan da yok edilemez (madde ve enerjinin korunumu
kanunu).
Aristo (M.Ö. 384-328): Antik çağın en etkin ve en büyük
otoritesi olan Aristo ve onun izleyicileri; maddenin atomlu
yapıda olduğu görüşünü küçümseyip maddelerin bir “yüksek aklın”
görüntüleri olduğunu savundular.
Aristo’ya göre yüksek aklın kurduğu evrende her şey, topraktan
doğup toprağa dönerdi. Bu dönüş zinciri; toprak→ateş→hava→su
ve yeniden toprak şeklindeydi.
Aristo’ya göre maddeyi özellikleri belirler. Özellikler; kuru-ıslak,
soğuk-sıcak. “Soğuk ve ıslak (su) sıvı, soğuk ve kuru (toprak) katı,
ıslak ve sıcak (hava) gaz, kuru ve sıcak ateşi (ateş) ateşi oluşturur.
1.3.2 Element Kavramının Tarihsel Gelişimi
Aristo bu şekilde düşünüyor ve karşı çıkanları küçümsüyordu ancak
simyadaki gelişmeler, yani metalorojinin gelişimi ile altın, gümüş,
cıva gibi elementlerin sentezlenmesi eski element kavramını
yavaş-yavaş sorguluyordu. Belki artık toprağa madde denilmiyordu
ama parçalanması zor olan bazı tuzlar bir element olarak
düşünülüyor ve uzun yıllar öyle kabul ediliyordu.
Bu arada bulunan altın, cıva ve kurşun gibi elementler belli
geometrik şekillerle sembolize edilmeye de başlanmıştı.
Elementler üzerindeki çalışmalar iatro kimya (İlaç Kimyası) çağında
da ve flojiston kimya (Yanma) çağında da devam etti. Ancak
Aristo’nun etkisi bu süreçte hep etkin olduğundan önemli bir
ilerleme olmadı.
Van Helmont (1577-1634), gazlarla buharlar arasındaki ayrımı
“soğukta sıvı hale geçenler buhardır” şeklinde tanımlayarak ayırdı.
Havada çok farklı gazların olduğunu öne sürerek, havanın tek
türden bir cisim olduğu düşüncesine de ilk kez karşı çıkmıştır.
1.3.3 Element Kavramının Tarihsel Gelişimi
Bu arada bulunan ve sentez edilen yeni bileşik ve elementler eski
element inancını temellerinden sarsıyordu.
R.Boyle deneylerle ifade edemese de ilk “Kimyasal Element”
kavramından bahsetti. “Bir madde eğer tam bir homojenlik
göstermiyorsa, belli maddelere ayrışa biliyorsa, o gerçek bir
element değildir.” Bu tanım o günlerde çok iddialı bir tanımdı.
Element, “kendinden daha basit maddelere dönüştürülemeyen
homojen maddelere denir” şeklinde uzun yıllar tarif edilmiş, ancak
radyo aktifliğin keşfinden sonra atomların da daha basit parçalara
ayrışa bileceği görülmüştür. Ayrıca çekirdek tepkimeleriyle atomlar
parçalana bilmekte ve çekirdekler kaynaştırılarak farklı elementlere
dönüştürüle bilmektedir.
Bu gün biliyoruz ki Element; Aynı cins atomlardan meydana gelmiş
saf maddelerdir.
Elemente kimyasal özelliklerini kazandıran yegane faktör,
çekirdeklerinde bulunan protonlarıdır.
Elementler milyonlarca aynı cins atomların bir araya gelerek
oluşturdukları saf maddedir.
1.3.4 Element Kavramının Tarihsel Gelişimi
Bir elementin tüm atomlarının proton sayıları kesinlikle aynıdır,
ancak nötron ya da kütle numaraları bir birinden farklı olabilir.
Yani bir elementin tüm atomları şekil, büyüklük bakımından bir
birinin aynı değildir.
Elementler sembollerle gösterilirler.
SEMBOL:
J.J.Berzellius (1779-1848) ; Bu gün kullandığımız, alfabedeki
harflerden türetilen simgeleme yöntemini bulmuştur. Elementlerin
Latince isimlerinin baş harfinin büyük harflerle, ihtiyaç duyuluyorsa
ardından gelen diğer harflerinden birinin küçük harflerle
gösterilmesiyle oluşturulan sigmeye SENMBOL denir.
ÖR; He,Ne,Ar…gibi. (Sadece tungesten için kullanılan W harfi,
almanca adı olan wolfram’dan türetilmiştir.)
Tüm atomlarda; Ps + Ns = Kn dır.
Nötr ataomlarda; Ps= Es
Tüm atomlarda; Yük+ Es=Ps
Download

kimya bilimi - WordPress.com