Skip to content Skip to navigation

Evrenin Yapı Taşlarını Sınıflandırmak

Doç. Dr. Timur Şahin
15/05/2019 - 17:11

Bir periyodik tabloda elementler yapısal özelliklerine göre kategorilere ayrılarak sınıflandırılır. Fakat periyodik tablonun nasıl okunacağı yani periyodik tablodan neler öğrenebileceğimiz bazı önemli fizik kurallarına bağlıdır. Şüphesiz ki aralarındaki benzerlikler nedeniyle aynı satır ve sütunlara yerleştirilen elementlerden oluşmuş böyle bir tabloyu geliştirilme fikri birdenbire ortaya çıkmadı. Gelin, yaşadığımız evreni ve günümüz teknolojisini şekillendiren elementlerin ve özelliklerinin keşfedilme serüvenine birlikte göz atalım.

Üniversite öğrencilerine vereceği kimya derslerinde faydalı olacağı düşüncesi ile bir kitap yazma kararı alan Dimitri Mendeleyev’in bu serüvende önemli rolü var. Mendeleyev’in 19. yüzyılın son çeyreğinde bitirdiği kitabının birinci cildinde o zamana kadar bilinen 63 elementin 8’inin özelliklerine ait bilgiler yer alıyordu. Geriye kalan 55 element ise kendilerine kitabın ikinci cildinde yer bulabildi. Kitapta her bir element için sayfalar dolusu bilgi bulunduğundan Mendeleyev’in derlediği bu bilgileri bir kural dâhilinde yeniden düzenlemesi gerekti.

 

Peki, Evrenin Yapı Taşları İçin Uygulanabilecek Basit ve Anlaşılır Bir Sınıflandırma Geliştirilebilir mi?

Mendeleyev başlangıçta elementleri atom ağırlıkları ve kimyasal özelliklerine göre sınıflandırmıştı. 17 Şubat 1869’da (Jülyen takvimine göre) 63 elementi içeren bir tabloyu, yayınladığı bilimsel makale sayesinde bilim dünyasına sundu. Tüm zamanların en önemli bilimsel katkıları arasında yer alan bu gelişmenin 150. yılı olması nedeniyle 2019 yılı Birleşmiş Milletler tarafından Uluslararası Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosu Yılı olarak ilan edildi.

Rus kimyacı Dimitri Mendeleyev laboratuvarında çalışıyor.

Kimyacı John Dalton da Mendeleyev’den önce elementleri sınıflandırmak için bir tablo oluşturmak amacıyla çalışmalar gerçekleştirmişti. Mendeleyev’in tablosunu kendisinden önce gerçekleştirilmiş çalışmalardan ayıran en önemli özelliği, oluşturulan tabloda bilinen tüm elementlere yer verilmiş olması.

1860’lı yıllarda elementlerin birçoğunun atom ağırlıkları bilinmiyordu. Aslında o yıllarda atomun yapısı henüz tam olarak anlaşılamamıştı. Atomun yapı taşları olan proton, nötron ve elektron henüz keşfedilmemişti. Örneğin elektron 1897’de Joseph John Thomson tarafından keşfedildi.

Mendeleyev atom ağırlıkları bilinmeyen elementler için tahminî bir atom ağırlığı belirledi. Ayrıca o dönemde henüz keşfedilmemiş elementlerin periyodik tablodaki yerlerini ve özelliklerini de tahmin etti.

Günümüzde ise periyodik tablodaki elementler artan atom numaralarına (atom çekirdeğindeki proton sayısı) göre sıralanır. Atom çekirdeği etrafında belirli enerji seviyelerindeki yörüngelerde bulunan elektronların hareketleri üzerine temellendirilmiş bu yeni sıralamanın temelleri, kuantum kuramının da mimarları arasında yer alan Niels Bohr tarafından atıldı.

 

Değişim İçin Hazır mısınız?

Periyodik tablonun 18. grubunda yer alan soygazlar tepkimeye girme konusunda isteksiz olmalarıyla bilinir. Ancak bugün soygazları oluşturan elementlerden bazılarının nadiren başka bir element ile tepkimeye girebildiğini biliyoruz. İlginçlikler bununla da sınırlı değil. Periyodik tablonun 12. gurubunda yer alan çinko (Zn) ve kadmiyum (Cd) oda sıcaklığında katı iken aynı gurupta yer alan cıva (Hg) oda sıcaklığında sıvı halde bulunur. Ayrıca periyodik tablonun altında yer alan f bloğunu oluşturan elementlerin (lantinitler ve aktinitler) nasıl yerleştirilmesi gerektiğiyle ilgili farklı görüşler var. Bu nedenlerle günümüzde elementlerin nasıl daha iyi bir biçimde sınıflandırılabileceği tartışma konusu. Bazı bilim insanları periyodik tablo için değişimin gerekli olduğunu düşünüyor.

Önerilerden biri elementlerin atom numaralarına göre kesintisiz bir şekilde dizilimini mümkün kılan, 32 kolondan oluşan bir periyodik tablo. Böylece f bloğu elementleri periyodik tablonun altında ayrı bir bölümde değil tablonun içinde yer alabiliyor.

Los Angeles’taki Kaliforniya Üniversitesi’nden Eric Scerri’nin önerdiği, 32 kolondan oluşan periyodik tablo

En son keşfedilen elementler atom numaralarına göre periyodik tabloya yerleştirildi. Ancak örneğin atom numarası 117 olan ve 17. grupta yer alan tennessinin (Ts) halojenlerle, atom numarası 118 olan ve 18. grupta yer alan oganessonun (Og) soygazlarla benzer özellikler gösterip göstermediği henüz bilinmiyor. Ayrıca bundan sonra keşfedilecek elementlerin periyodik tabloya nasıl yerleştirileceği de başka bir soru.

 

Kaynaklar:

  • Fontani, M., Costa, M., Orna, M. V., The Lost Elements: The Periodic Table’s Shadow Side, Oxford University Press, 2015.
  • D. I. Mendeleev and His Contributions to the World Science Conference, 2009.
  • Scerri, E. R., The Periodic Table: its Story and its Significance, Oxford University Press, 2006.
  • Brock, W. H., The Fontana History of Chemistry, Fontana Press, 1993.

 

Yazar Hakkında:
Doç. Dr. Timur Şahin
Akdeniz Üniversitesi Uzay Bilimleri ve Teknolojileri Bölümü

İlgili İçerikler

Kimya

Dünya’daki yaşamın temelinde karbon vardır. İnsanların ve diğer canlıların yapısındaki organik moleküllerin iskeletini karbon atomları oluşturur. Peki, evrendeki karbon nasıl oluştu?

Kimya

Bilim Çizgi Dizi köşesinde Nobel ödüllü bilim insanımız Prof. Dr. Aziz Sancar'ın hayat öyküsüne yer veriyoruz.

Kimya

1940’lardan beri organik madde içeren nesnelerin yaşını tespit etmek için radyokarbon tarihlendirme ya da karbon-14 tarihlendirme olarak adlandırılan yöntem yaygın olarak kullanılıyor

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kimya ve fizik bilgilerimizi kullanarak bir yumurtanın kabuğunu kırmadan çiğ mi yoksa pişmiş mi olduğunu nasıl anlayabileceğimizi öğreniyoruz.

Kimya

Limon suyu ekşidir. Elimizi yıkamak için kullandığımız sabun ise kaygandır. Bu maddeler sırasıyla asit ve baz olarak sınıflandırılır. Peki, asit ve baz nedir? Okulda kimya dersinde ya da laboratuvarında sıkça karşılaştığımız bu kavramlar neden önemli?

Kimya

2019 yılı Prof. Dr. Fuat Sezgin Yılı olarak ilan edildi. Bilim Genç olarak 2019 yılı boyunca Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam bilim ve teknoloji tarihine katkılarını farklı yazılarla ele alacağız. Prof. Dr. Fuat Sezgin anısına hazırladığımız diğer yazılara ulaşmak için tıklayın.

Kimya

İdeal gazların hareketlerini ve birbirleriyle etkileşmelerini bilardo ya da pinpon toplarınınkine benzetebiliriz. Bu etkinliğimizde de pipon toplarını kullanarak maddenin gaz hâlinin bir benzetimini yapacağız.

Kimya

Orta Doğu Teknik Üniversitesi tarafından üniversite ve lise öğrencilerine konuşma yapmak üzere Türkiye’ye gelen Nobel ödüllü Prof. Dr. Agre başarı hikâyesini Bilim Genç’e anlattı.

Kimya

Herhangi bir maddenin bir molü atomlarının ya da moleküllerinin belirli bir sayısıdır. Bu değer Avogadro sayısıyla ifade edilir. Avogadro sayısının ismi İtalyan bilim insanı Amedeo Avogadro’dan gelir.

Kimya

Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde (MIT) çalışan Kehang Cui ve Brian L. Wardle, bilinen en kara malzemeyi üretti. Malzeme, üzerine düşen ışığın %99,995’inden fazlasını soğuruyor.