Yeni yeni keşfedilen elementlerin sayısı arttıkça kimyagerlerin bu elementleri bir arada kolaylıkla görüp bulabilecekleri bir tabloya ihtiyacı doğdu 19. yüzyılda. Ama şöyle bir sorun vardı, elementler hangi düzene göre tablodaki yerlerini alacaktı? Bazı elementlerin özellikleri birbirine benziyordu, bunlar bir arada toplansa daha mı kolay bulunurdu? Bu ihtiyaçlar üzerine farklı zamanlarda farklı bilim insanları birbirlerinin fikirlerinden esinlenerek ve birbirlerinin fikirlerini düzelterek değişik tablolar tasarladı. Peki, bu tablo tasarımları günümüze kadar nasıl gelişti? Gelin periyodik tablonun serüvenine doğru bir yolculuğa çıkalım.
(intro)
Periyodik tablo sisteminin mantığını kavramanız için önce birkaç bilgi vermemiz lazım hızlıca. Önce elementin tanımını yaparak işe başlayalım. Element, aynı cins atomlardan oluşan ve kimyasal yollarla kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamayan saf maddelere verilen isimdir. Bu elementleri birbirinden ayıran bazı temel özellikleri vardır. Bir atomu oluşturan üç temel parçacık vardır: proton, nötron ve elektron. Tabii sonraları bilim insanları nötrino ve pozitron gibi antiparçacıkları keşfetti ama bunlar çok ileri konular. Bizim ele alacağımız parçacıklar proton, elektron ve nötron. Proton atomun çekirdeğinde bulunur, pozitif yüklüdür ve kütlesi yaklaşık 1 akb olarak kabul edilir. Nötron da atomun çekirdeğinde bulunur, yüksüzdür ve kütlesi yaklaşık 1 akb olarak kabul edilir. Elektron ise çekirdeğin etrafında döner, negatif yüklüdür ve kütlesi yok denecek kadar azdır. Bir elementin kimliğini belirleyen parçacık protondur. Bir elementin diğer elementten farklı olup olmadığını anlamak için o elementi oluşturan atomların proton sayısına bakarız. Bu sayıya aynı zamanda atom numarası da denir. Bir de her elementin kütle numarası vardır. Proton ve nötronun kütlesinin 1 akb olarak kabul edildiğini, elektronun kütlesininse yok denecek kadar az olduğunu söylemiştik. Bir atomun sahip olduğu parçacıkların kütle toplamına da kütle numarası deniyor işte. Ve periyodik tablonun serüvenine geçmeden önce son bir bilgi daha gerekiyor, bazı elementler bir düzen içinde birbirlerinin özelliklerine benzerlik gösterir.
Bu bilgiler doğrultusunda bazı bilim insanları artan elementleri bir tabloda göstermeye çalıştı. Bu konuda ilk çalışma yapan kişi Johann Wolfgang Döbereiner’dır. Döbereiner, bazı elementleri birbirine benzer özelliklerine göre üçlü gruplar haline getirir. Mesela klor, brom ve iyot bir grupta; lityum, sodyum ve potasyum başka bir gruptadır. Aynı zamanda bütün üçlü gruplarda, ortada bulunan elementin atom ağırlığı diğer iki elementin atom ağırlıklarının ortalamasına neredeyse eşittir.
Daha sonra Alexandre Emile Béguyer, elementlerin periyodik olarak birbirine benzediğini fark etti. Yani elementler atom ağırlıklarına göre sıralandığında benzer özellikleri taşıyan elementler düzenli aralıklarla bulunuyordu. Bunun üzerine 1862 yılında, Tellür elementinden esinlenerek oluşturduğu ve periyodik tablonun ilk formlarından sayılan VisTellurique yani Tellür Sarmalı adını verdiği tabloyu tasarladı. Elementlerin artan atom ağırlıklarına göre spiral bir eğilimde bir silindir üzerinde bulunduğu bu sistemde, Béguyer benzer özellik taşıyan elementlerin dikey bir sırada yerleştiğini gözlemledi.
1864 yılında, İngiliz kimyager John Newlands bilinen 62 tane elementi fiziksel özelliklerine göre 7 farklı gruba ayırdı. Bir elementten sonraki 8. element de ona benzer bir özellik gösteriyordu. Aynı notların sıralanışı gibiydi bu. Yani nasıl ki do, re, mi, fa, sol, la, si notalarından sonra gelen nota yine do notası oluyor ve bir üst oktavdan sayılıyorsa elementler de aynı şekilde benzerlik gösteriyordu. John Newlands bu benzerliği fark etti ve oktavlar yasası adını vererek periyodik bir sistem oluşturdu.
Mendeleyev ile tanışmamış olan bir Alman kimyageri olan Lothar Meyer’in de periyodik tablo konusunda çalışmaları olmuştur. Meyer’in tablosu, toplamda sadece 28 element içermiş ve elementleri atom numaralarına göre değil, değerliklerine göre sıralamıştır. Dolayısıyla, yeni elementleri tahmin etme ve atom ağırlıklarını düzeltme konusunda yetersiz kalmıştır.
Lothar Meyer’in çalışmasını yayınlamasından sadece üç ay önce Dimitri Mendeleyev de bir periyodik tablo hazırlamıştır. Mendeleyev, periyodik tablo çalışmalarında bir kilometre taşıdır. Mendeleyev, elementleri atom numaralarının göreceli olarak molar ağırlıklarına karşılık gelecek şekilde sıraladı. Ayrıca Mendeleyev’in oluşturduğu tabloda bazı eksik elementler ortaya çıktı. Bu sayede keşfedilememiş elementler olduğu anlaşılmış oldu. Mesela eka-silikon yani germanyum, eka-alüminyum yani galyum ve eka-boron yani skandiyum için tabloda boşluklar bıraktı. Dolayısıyla, periyodik tablonun düzeni bozulmamış oldu. Mendeleyev’in tablosunda günümüz tablosuna göre iki tane farklılık vardı. Birincisi, Mendeleyev soygazları tabloya yerleştirecek yer bulamamıştı, bu yüzden bu tabloda soygazlar yoktu. İkincisi de bu tabloda sembolü J olan bir element vardı. J harfi İyot elementinin Almancası olan Jod’dan geldiği için bir aralar sembolü farklıydı.
Daha sonra 1913 yılında Henry Moseley yeni bir çalışma yayınladı ve elementleri kütle numarasına göre değil atom numarasına göre dizdi. Böylece daha doğru sonuçlar elde etmeyi başardı. Bu sayede periyodik tablo neredeyse günümüzdeki görünümüne yaklaşmıştı. Daha sonra Henry Moseley Çanakkale Savaşı’na katılacak ve Gelibolu’daki bir çatışmada öldürülecekti. Hatta bu yüzden alınan bir kararla bundan sonra dünya genelinde bilim insanlarının askerlik yapmaması kararı alındı.
1943 yılında Manhattan Projesi için yaptığı araştırmalar sırasında Glenn T. Seaborg, amerikyum ve küriyumu ayırma konusunda beklenmedik zorluklarla karşılaşmıştır. Seaborg bu elementlerin, kimyasal özelliklerinin beklenenden farklı olması sebebiyle, farklı bir seriye ait olabileceğinden şüphelenmiştir. Bu sayede aktinit dizisi ortaya çıkmıştır. Daha sonra bir de lantanit serisi eklenmiştir. Ancak bu seri periyodik tabloyu fazla genişleteceği için seri ayrı tutularak periyodik sistemin altına yerleştirilir. Böylece periyodik tablo günümüzdeki görünümüne kavuşur.
İşte periyodik tablonun serüveni buydu. Peki, periyodik tabloyu gelecekte nasıl bir serüven bekliyor? Bu da başka bir videonun konusu olsun. Böylece bir videomuzun daha sonuna geldik. Videolarımızdan haberdar olmak için abone olmayı ve bizlere destek olmak için videoyu beğenmeyi unutmayın.
0 Yorum