KİMYANIN TEMEL KANUNLARI

• 1 Kütlenin korunumu yasası (Lavoisier Yasası)
• 2 Katlı oranlar yasası (Dalton yasası)
• 3 İyonlaşma enerjisi

4 Molar Hacim (Gazlar İçin)

• 5 İdeal gaz yasası
• 6 Avogadro yasası
• 7 Boyle yasası
• 8 Charles yasası

KİMYANIN TARİHÇESİ

Kimyanın kökenleri, felsefe, simya, metalürji ve tıp gibi çok çeşitli alanlara dayanır. Ancak kimya XVII. yüzyılda klasikçi felsefenin kurulmasıyla ayrı bir bilim olarak ortaya çıkmıştır.

Kimyanın tarihi yaklaşık olarak Hıristiyanlık çağının başlarında Mısır'ın İskenderiye kentinde şekilenmeye başladığı kabul edilmiştir. Eski Mısır'ın metalürji boya ve cam yapımı gibi üretim zanaatları ile eski Yunan felsefesi İskenderiye'de bir araya gelerek kaynaşmış ve İS 400'lerde uygulamalı kimya bilgisi gelişmeye başlamıştır. Justus von Liebig'e göre simyacılar önemli aygıt ve yöntemler bulmuşlar sülfürik asit hidroklorik asit nitrik asit amonyak alkaliler sayısız metal bileşikleri şarap ruhu olarak eter fosfor ve Berlin mavisi gibi maddeleri kullanmışlardır.

Mezopotamyalılar Yunanlılar Mısırlılar ve Çinliler eski çağlardan beri bitkilerden boya rmadde elde etmeyi, dokumaları boyamayı deri sepilemeyi üzümden şarap arpadan bira hazırlamayı sabun üretimini cam kaplar yapmayı biliyorlardı. Eski çağlarda kimya sanatsal bir üretimdi. Daha sonra Antik Çağın deneyciliği Yunan doğa felsefesi Rönesans simyası tıp kimyası gelişti. XVIII. yy kuramsal ve uygulamalı kimya XIX. yüzyılda organoteknik ve fizikokimya XX. yüzyılda da radyokimya biyokimya ve kuvantum kimyası gibi yeni dallar ortaya çıktı.

Hıristiyanlığın ilk yüzyılında Yahudi Maria olarak bilinen bir kadın simyacı çeşitli şekillerde fırınlar ısıtma ve damıtma düzenekleri geliştirmiş simyacı Kleopatra ise altın yapımı içerikli bir kitap yazmıştır. Maria'nın buluşu olan su banyosu günümüzde de benmari adı altında kullanılmaktadır. 350- 420 arasında İskenderiye'de yaşayan Zosimos simya öğretisinin en önemli temsilcisidir ve 28 ciltlik bir simya ansiklopedisi yazmıştır.

Bizans İmparatorluğu ve Roma İmparatorluğu'nda daha sonra da İslam ülkelerinde kimya tekniğinde büyük ilerlemeler olmuş ve Aristoteles'in bütün maddelerin sonuçta 4 ögeden oluştuğunu ve bunları toprak su hava ateş oluştuğunu ve birbirine dönüştüğü biçimindeki kuramı İskenderiyeli ve daha sonra da Cabir İbn Hayyan Ebubekir el-Razi ve İbn Sina gibi Arap simyacılar tarafından geliştirilmiştir.

İbn-i Sina bilhassa dönüşümle ilgilenmiş ve el-Fennü'l-Harmis'in Tabiiyat adlı kitabının mineralojiyle ilgili bölümünde mineralleri taşlar kükürtler ateşte eriyen maddeler ve tuzlar olarak 4 gruba ayırmıştır. İbn Sina biçimin ve maddenin bir birlik olduğunu doğa olaylarının açıklanmasında doğaüstü ve maddesel olmayan güçlerin etkisinin olmadığını söylemiş kuramsal düşünceyi ve kavram üretmeyi öne çıkarmıştır.

Rönesans döneminde yılların getirdiği kimya bilgisinin birikimiyle tıp ve kimyasal üretim alanlarında uygulamalı bir kimya ortaya çıktı. Bu dönemde eczacılıkta inorganik tedavi maddelerinin kimyasal yöntemlerle elde edilmesine "kemiatri" yani kimyasal tedavi adı verilmiştir. Kemiatrinin kimya temeline dayalı ilaç üretimi biçimindeki pratik amacının yanı sıra hastalıklar ve madde alışverişi olaylarının kimyasal yorumu gibi kuramsal bir amacı da vardı. Bu kuramsal amaçla ilgili yönelime iyatrokimya denmektedir. Günümüzde kemiatrinin karşılığı farmasötik kimya ve kuramsal biyokimyadır. İyatrokimyanın öncüsü olan İsviçreli hekim Paracelsus'a göre; civa kükürt ve tuzda var olan bütün cisimlerin temel yapıtaşı olan beden can ve ruhun karşılığıydı. Bu üçlü arasında denge bozulduğunda hastalık başlıyordu. Paracelsus midenin bir kimya laboratuvan olduğunu özsuların yoğunlaşmasıyla hastalıkların ortaya çıktığını ve bu durumun ilaçla giderilebileceğini savundu ve farmakolojide kimyasal maddelerden yararlanılması yolunda çaba harcadı.

Georgius Agricola'nın 1556'da yayınlanan ve gelecek 200 yıl boyunca madencilik ve metalürji alanlarından çalışanların el kitabı olarak işlev gören 12 ciltlik dev eseri De Re Metalllica'da maden ocaklarının yapımı, maden filizlerinin ocaklardan çıkarılması ve ocaklarda biriken suyun boşaltılması gibi konuların yanısıra metal işletmeciliğine ilişkin çok önemli bilgiler verilmektedir.

Johann Rudolph Glauber veJohann Baptist van Helmontx Rönesans kimyasının temsilcileridir. Suyun temel element olduğuna inanan van Helmont'un en önemli çalışmaları çeşitli süreçlerle gaz üretimini ilk kez açıkça gerçekleştirmesi ve deneylerinde teraziyi kullanarak kimyasal çalışmalara nicel özellik kazandırmasıdır. Glauber'in en büyük başarısı ise yemeklik tuzu sülfürik asitle parçalayarak tuz asidi ve sodyum sülfat elde etmesidir. Sodyum sülfat dekahidrat günümüzde de onun adıyla Glauber tuzu olarak bilinir. Glauber ayrıca ilk kez metallerin tuz asidi içinde çözünmesiyle metal klorürlerin oluşacağını gösterdi. Simya XVI. ve XVII. yüzyıllarda Avrupa'da derebeyi saraylarında giderek yayıldı ve bu durum bilimsel kimya gelişene ve elementlerin birbirine dönüştüğü inancının sarsılmaya başlamasına değin sürdü. Bu yüzyılda çağdaş anlatımla uygulamalı ve kuramsal kimya ayırımı vardı. Kemiatri metalürji kimyası madencilik ve demircilik kimyası uygulamalı kimyanın içinde yer alıyordu.

Kuramsal kimya; betimlenebilen tüm doğa bilimleri anlamına gelen physica'nın içindeydi. Yeniçağdaki oluşum deneyimden (experientia) deneye {experimentum) doğru oldu ve deneyin doğa araştırmasındaki bilimsel önemi kabul edildi. Kimya zamanla simyadan ayrıldı ve eski çağların gizemli görüşlerinden uygulamalı kimyaya geçildi. Eski kimyada madde ve bileşikler yalnızca beklenen son ürün açısından önemliydi. Çeşitli reçeteler ise beklenen sonuca götüren bir araçtı. Eski düşünce ve bilgilerin doğruluk veya yanlışlıklarının denetlenmesi ancak kimyasal tepkimelerin gözlenmesi ve tepkime sürecinin incelenmesiyle olanaklıydı.

İngiliz bilim adamı Robert Boyle 1661'de yayımladığı The Sceptical Chymist (Kuşkucu Kimyacı) adlı yapıtıyla Aristotelesçi görüşleri çürüttü. Böyle, kimyasal elementleri maddenin parçalanmayan yapıtaşları olarak açıkça tanımladı ilk kez kimyasal bileşikler ile basit karışımlar arasında ayrım yaptı kimyasal birleşmelerde özelliklerin tümüyle değiştiğini basit karışımlarda ise böyle değişimlerin olmadığını söyledi; gazlar üzerinde yürüttüğü deneylerde gazların basıncı ile hacimleri arasındaki bağıntıyı belirleyen yasayı buldu ve ilk kez elementlerin ve bileşiklerin doğru tanımını yaptı. Böyle, ayrıca havanın yanma olaylarındaki rolünü keşfetti ve havanın tartılabilir bir madde olduğunu söylemiştir

XVII. yüzyılda kimyanın temel sorunu yanma olayının açığa kavuşturulması oldu. XVII. yy ortalarına doğru maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüş fakat bu sav ateşin maddesel bir cisim olmayacağı gerekçesiyle ünlü simyacı Van Helmont tarafından reddedilmişti. Alman simyacı Johann Joachim Becher bu öneriyi daha sonra 1669'da yeniden gözden geçirdi ve terra pinguis olarak adlandırılan ateş elementinin yanma sırasında kaçıp giden bir nesne olduğunu varsaydı. Becher'in öğrencisi ve Berlinli bir hekim olan Georg Ernst Stahl bu nesneye "flojiston" adını verdi. Yanma olayına yanlış da olsa ilk kez bir bilimsel açıklama getiren flojiston kuramına göre yanıcı maddeler yanıcı olmayan bir kısım ile flojistondan oluşur. Buna göre metal oksitler birer element metaller ise kil (metal oksit) ile flojistondan oluşan birer bileşik maddedir. Metal yandığında eksi kütleli "plan flojiston bir ruh gibi ayrılır ve elementin külü yanimetal oksiti açığa çıkar. Küle yeniden flojiston verildiğinde de yeniden metal oluşur. Mesela çinko oksit flojistonca zengin olan kömürle ya da hidrojen gazıyla ısıtıldığında yeniden çinko oluşur ve hafifler. Bir yüzyıl boyunca kimyaya egemen olan bu kuram element kavramına uygun olmamakla birlikte kimyanın bilimsel gelişmesinde çok büyük rol oynamıştır.

Scheele ve Cavendish Priestley ise çalışmalarında oksijen klor karbondioksit metan (bataklık gazı) ve hidrojen gazlarını ayrı gazlar olarak tanımladılar. Cavendish ayrıca gazları yoğunluklarına göre ayırdı. İlk kez suyun bir element olmayıp oksijen ile hidrojenin bir bileşiği olduğunu kanıtladı. Bu çalışmaların da yardımıyla flojiston kuramı yıkıldı.

Kimanın isim babası Antoine-Laurent Lavoisier Lavoisier'dir. Metal oksitlerinin daha önce Priestley ve Scheele'nin keşfettiği oksijen ile metallerin yaptığı bileşikler olduğunu kanıtlaış oksitlenme ve yanma olaylarının günümüzde de geçerli olan açıklamasını yaparak kimyada yeni bir çığır açmıştır. Kapalı kaplarda yaptığı deneylerde kimyasal tepkimeler sırasında kütlenin değişmediğini saptayarak 1787'de kütlenin korunumu yasasını ortaya koydu.

Kimya'daki devrim sadece kavramlarda değil yöntemlerde de gerçekleşmiştir. Ağırlıksal yöntemler duyarlı çözümler yapmayı olanaklı kıldı ve kütlenin korunumu yasasıyla nicel kimya dönemi başladı. Lavoisier'den sonra 1798'de Alman kimyacı Richter birleşme ağırlıkları yasasını 1799'da gene Alman kimyacı Proust sabit oranlar yasasını ve 1803'te ingiltere'den John Dalton katlı oranlar yasasını geliştirdi. Gay-Lussac da Alexander von Humboldt'un yardımıyla öbür gazlarla tepkimeye giren bir gazın her zaman belirli hacim oranlarıyla birleştiğini buldu.

İtalyan fizikçi Amedeo Avogadro 1811'de gaz halindeki bir çok elementin birer atomlu değil ikişer atomlu oldukları ve aynı koşullar altında bulunan gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül bulunacağı varsayımını geliştirdi. Avogadro'nun bu varsayımını 50 yıl sonra 1860'ta Stanislao Cannizzaro yasa düzeyine çıkardı.

XIX. yüzyılın başlarında ingiliz kimyacı Humphry Davy ve diğer bilim adamları volta pillerinden sağladıkları güçlü elektrik akımlarını bileşiklerin çözümlenmesi ve yeni elementlerin bulunması çalışmalarına uyguladılar. Bunun sonucunda kimyasal kuvvetlerin elektriksel olduğu ve örneğin aynı elektrik yüklü iki hidrojen atomunun birbirini iteceği ve Avogadro varsayımına göre birleşerek çok atomlu molekülü oluşturmayacağı ortaya çıktı. 1859'da Alman fizikçi Gustav Kirchhoff ve kimyacı Robert Bunsen'in bulduğu tayf çözümleme tekniğinin yardımıyla da o güne değin bilinen elementlerin sayısı 63'ü buldu.

Elementlerin atom ağırlıkları ile kimyasal ve fiziksel özellikleri arasındaki bağıntıyı bulan Rus kimyacı Dimitriy İvanoviç Mende-leyev 1871'de ilk kez kimyasal elementlerin periyodik yasasını açıkladı. Mendeleyev'e göre hidrojenin dışındaki elementler artan atom ağırlıklarına göre bir sırayla düzenlendiğinde bunların fiziksel ve kimyasal özellikleri de bu sıraya göre düzgün bir değişim gösteriyordu. Fakat bu düzgün gidiş kesintilerle birkaç sıra halindeydi ve bu sıralara periyot adı verildi. Mendeleyev'in tablosunda atom ağırlığı daha büyük olan bazı elementlerin ön sıralarda yer alması atom ağırlıklarının ölçüt alınamayacağını gösterdi. İngiliz fizikçi H.G. Moseley 1913'te X ışınım yardımıyla elementlerin atom numaralarını saptadığında bu sıralamada atom numaralarının temel alınması gerçeği ortaya çıktı. Bundan sonra Mendeleyev'in tablosundaki boş olan yerler yeni keşfedilen elementlerle dolmaya başladı. Wilhelm Röntgen'in 1895'te X ışınımını bulmasından hemen sonra Henri Becquerel 1896'da uranyumdaki doğal radyoaktifliği keşfetti ve 1900'de fizikçi Max Planck kuvantum kuramını ortaya attı. Rutherford 19J9'da havadaki azotu radyum preparat-lanndan salınan alfa taneciklerinin yardımıyla oksijene ve hidrojene dönüştürerek ilk yapay element dönüşümünü gerçekleştirdi.

August Kekule'nin 1865'te kurduğu yapı kuramının genişletilmesi sonucunda bire-şimleme (sentez) ve ayrıştırma yoluyla pek çok yeni madde elde edilebildi. Bu kurama göre atomlar değerliklerine karşılık gelecek biçimde bileşikler halinde birleşirler ve her atomun belirli bir değerliği vardır. Kekule' nin bu açıklamalarından sonra kimyasal bileşikler yeni bir biçimde değerlendirilmeye başladı. Bu gösterimden bireşimleme kimyası çok yararlandı. Kekule ayrıca moleküllerin farklı özelliklerinin atomların birbiriyle yaptığı farklı bağlarla belirlendiğini kanıtladı ve kapalı formülü C6Ü6 olan benzenin halka biçiminde birleşmiş bir yapısı olduğunu çözdü. Yapı kuramına dayanarak varlığı düşünülen bileşiklerin bireşimsel olarak üretilebilmesine yönelik özel yöntemler geliştirildi. Yapısı bilinmeyen doğal ya da yapay bileşiklerin iç yapılarını çözmek amacıyla da tam tersi bir yol izlenerek bunların yapılan sistemli bir biçimde ve aşamalı olarak parçalanarak bulundu. Kekule'nin buluşu aromatik karbon kimyasının hızla gelişmesini olanaklı kıldı. F. Wöhler siyanür bileşikleriyle çalışırken üreyle formülü aynı olan amonyum siyanatı bireşimledi. Biri mineral diğeri hayvansal kökenli olan her iki ürün de aynı elementlerin aynı sayıdaki atomlarından oluşuyordu. Bu buluşla izomerleşme olgusu ortaya çıktı ve inorganik kimya ile organik kimya arasındaki farklılık ortadan kalktı.

Kimya alanındaki çalışmalar sonraları maddelerin tepkime biçimleri ısı etkisi çözeltiler kristallenme ve elektrolizle ilgili konulara yöneldi ve galvanizleme konularındaki gelişmelerden fiziksel kimya (fizikokimya) doğdu. Bu arada M. Berthelot termokimyanın temellerini attı. Raoult W. Ostwald van't Hoff J. W. Gibbs Le Chatelier ve S. Arrhenius fiziksel kimyanın gelişmesinde önemli rol oynadılar.

İtalyan bilim adamı Alessandro Volta'nın 1800'de iki metal levha arasına nemli bez veya tuz çözeltisi koyarak elektrik akımı elde etmesi kimyada önemli gelişmelere neden olmuştu. Humphry Davy 1807'de özel olarak geliştirdiği Volta pilini kullanarak erimiş külden elektrik akımı geçirdi bu yolla önce potasyum adını verdiği elementi daha sonra da sodadan sodyum elementini ayırmayı başardı. Bu da elektrokimya dalında önemli adımlar atılmasını neden oldu.

Çağdaş bilimin gelişmesiyle Sanayi Devrimi arasında yakın bir ilgi olduğu düşünülmekle birlikte Sanayi Devrimi'nin anayurdu olan İngiltere'de bile bilimsel buluşların dokuma ve metalürji sanayisini doğrudan etkilediğini göstermek zordur XVIII. yüzyılda bilim dikkatli bir gözlem ve deneyciliğin sanayide üretimi önemli ölçüde iyileştirebileceğini gösterdi. Ama ancak XIX. yüzyılın ikinci yansından başlayarak bilim sanayiye önemli katkıda bulunmaya başladı. Kimya bilimi anilin boyalar gibi yeni maddelerin üretilmesini olanaklı kıldı ve boyarmadde ile ilaç sanayisi hızla gelişen ilk kimya sanayisi oldu. XX. yüzyılda madencilik metalürji petrol dokuma lastik inşaat gübre ve gıda maddeleriyle doğrudan ilişkisi olan kimya sanayisi elektrikten sonra bilimin uygulamaya geçirildiği sanayiler arasında ikinci sırayı aldı. Yalnızca kimyanın değil fiziğin de kimya sanayisine girmesiyle laboratuvarda elde edilen sonuçlann doğrudan uygulamaya sokulduğu kimya fabrikaları kurulmaya başladı. Bu süreçlerin denetlenmesinde çeşitli aygıtlara gerek duyulduğundan fiziksel kimyacılar ve fizikçiler kimya sanayisinde etkin olmaya başladı ve böylece kimya mühendisliği mesleği doğdu.

HENRİ GWYN-JEFFREYS MOSELEY(1887-1915)

 
İngiliz fizikçi 1887 yılında Weymouth’da doğdu. 
1910 yılında Manchester üniversitesin da okutman oldu. Radyoaktif çekirdeklerden yayılan b ve g ışınlarını inceledi. K.Fajansile birlikte kısa süreli radyoaktif maddelerin ortalama ömürlerini hesaplama olanağı veren bir yöntem buldu. Radyum B nin çok hafif bir X ışını yayımladığını ortaya koydu. B ve C radyumlarının b ve g yayımlamasının sonucu olan iyonlaşmayı ölçtü. 1912 yılında burs kazanınca kendini tümüyle araştırmalar verdi. X ışınlarının niteliğini belirlemek için çalışmalar ve deneyler yaptı. Bir elementin yayımladığı X ışınlarının temel frekansıyla elementin atom sayısı arasındaki bağlantıyı veren Moseley Yasası’ nı buldu. 
Moseley 1915 yılında Gelibolu da vefat etti.