Element Kavramında Tarihsel Süreç

Yayım tarihi

En son Güncelleme tarihi ve güncelleyen: 1 Ekim 2021 Kerim Usta

Element Kavramında Tarihsel Süreç

Element Kavramında Tarihsel Süreç:

Eski dönemlerde yani antik çağda dünyada 4 element olduğu kabul edilirdi. Bu elementler ateş, su, hava ve toprak’ tı. Dünyadaki her şeyin bunların türevleri ve karışımları olduğu sanılıyordu. Bu elementlerin birbirinden tümüyle farklı olan ve bir daha birbirine dönüşemeyecek temel elementler sayılırdı. Özelliklerinin değişebilirliği de kabul ediliyordu. Suyun buza dönüşmesi gibi. Bu düşünceye daha o dönemde bile karşı çıkanlar oldu. “Ağaç dalı (toprak), yanarak ateşe (su); ısınınca buhara (hava) dönüşüyor.” dendi. Yine o devirde bile 20 kadar farklı maden biliniyordu. İlerleyen dönemlerde ve ortaçağda bile 4 temel element fikri uzun süre devam etti.

Doğa bilgisinin gelişmesinde çok önemli bir yeri olan “element” kavramını ilk olarak ortaya koyan, Empedokles olmuştur. Element; burada, kendi içinde bir cinsten diğerine doğru; niteliği bakımından değişmeden, bölünmeden yalnız çeşitli hareket durumlarına geçebilen madde demektir. Bu elementler de 4 tanedir. Toprak-Su-Ateş-Hava. Son üçünü daha önce İonia filozofları ileri sürmüşlerdi. Bunlara dördüncü öğe olarak toprağı eklemekle Empedokles, günümüze kadar yaşayacak olan “Dört Öğe” öğretisinin temellerini İlkçağ filozofisi için kurdu. Oysa, kadim uygarlıklarda ve kadim bilgeliklerde, ayrıca astroloji ve simyanın kökeninde bu dört temel madde kavramı zaten dünya kuruldu kurulalı vardı.

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).

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. Soğuk ve ıslak (su) sıvı, soğuk ve kuru (toprak) katı, ıslak ve sıcak (hava) gaz, kuru ve sıcak ateşi (ateş) ateşi oluşturur.

Dört element düşüncesinin Orta Çağlar boyunca var olan şekli kuşkusuz Platon’un ve özellikle de Aristo’nun eseridir. Platon, elementleri geometrik formları ile ortaya koymaya çalışmıştır. Ancak simyadaki teori, büyük ölçüde Aristo’nun teorisidir.

Rönesans devri bilim insanları, düşünce ile deneyi birleştirip deneyi öncelikli yapmışlardır. Bilim adamları, bu dönemde elementi “ayrıştırılamayan madde” olarak tanımlamışlardır. Kireç ve sodyum hidroksit gibi elementlerine zor ayrışan bileşikler, uzun süre element sayılmıştır.

Johann Baptist van Helmont (1580-1644) ve Johann Rudolph Glauber (1604-68), 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 (hidroklorik asit) 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.[6]

Bu arada bulunan ve sentez edilen yeni bileşik ve elementler eski element inancını temellerinden sarsıyordu. 1661 de Robert Boyle, “The Sceptical Chymist” (Kuşkucu Kimyacı) adlı kitabında elementin modern bir tanımını önerdi;

Şimdi, element demekle şunu kastediyorum: Elementler, başka nesnelerden veya birbirinden oluşmamış, tamamen karışmış nesnelerin bileşenleri olan ilkel, basit ve karışmamış nesnelerdir.”

Boyle, herhangi bir maddeyi element olarak tanımlama girişiminde bulunmadı, bununla birlikte elementlerin varlığının kanıtlanmasının ve bunların belirlenmesinin kimyasal deneylerle mümkün olduğunu vurguladı.

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.

18. yüzyılda kimyanın temel sorunu, yanma olayının (ateş ruhlarının işlevlerinin) açığa kavuşturulması oldu. 17. yüzyıl ortalarına doğru maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüş; ama bu sav, ateşin maddesel bir cisim olamayacağı gerekçesiyle ünlü simyacı van Helmont tarafından reddedilmişti.

Alman simyacı Johann Joachim Becher (1635-1682), 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 (1660- 1734) bu nesneye “flojiston” adını verdi. Yanma olayına yanlış da olsa ilk kez bir bilimsel açıklama getiren “flojiston kuramı“na 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 (metal oksit) açığa çıkar. Küle yeniden flojiston verildiğinde de yeniden metal oluşur. Örneğin 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 oynadı.

Van Helmont, gazlarla buharlar arasındaki ayrımı soğukta sıvı hale geçenleri buhar adıyla ayırarak ortaya çıkaran bilgin; çok farklı gazlar olduğunu öne sürerek, havanın tek türden bir cisim olduğu düşüncesine de ilk kez karşı çıkmıştır. Van Helmont; yanma sürecinde su, duman ve ateşin kaybolup geriye külün yani toprağın kaldığını, havaya karışanların ise “Gas Sylvestre” adlı bir ruh olduğunu öne sürmüş; ancak bu süreçte havanın tümünün değil, ancak bir kısmının harcandığını da saptayabilmiştir.

Cavendish, Priestley ve Scheele ise çalışmalarında karbon dioksit, oksijen, klor, 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.

Boyle’nin kimyasal element kavramı, Antoine Lavoisier’in çalışmaları ile kesin olarak yerleşti. Lavoisier, daha basit bileşenlere ayrılmayan kimyasal maddeleri element olarak kabul etti. Ayrıca bir bileşiğin elementlerinin birleşmesinden oluştuğunu gösterdi. Lavoisier, 23 elementi doğru olarak tanımladı, fakat elementlerin listesini hatalı olarak, ışığı, ısıyı ve birkaç bileşiği de ekledi.

Joseph Priestley (1733-1804), 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 (gazın) kolayca ayrıldığını gördü. Bu hava, suda pek fazla çözünmemekte, kendisi yanmadığı halde, içine konan bir mumun alışılmadık şiddette yanmasına neden olmaktaydı.

Konuyu okumaya devam et.  Sayfa 2

Yazar: Ergunca

Herkes Cennete Gitmek İster ama Hiç Ölmeden Cennete Gidilir mi?

Yorum Gönderin

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir