1.1 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler 1.2 Simya 1.3 Element kavramının Tarihsel Gelişimi I.ÜN İ TE: Kimyanın Geli ş imi.

... konulu sunumlar: "1.1 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler 1.2 Simya 1.3 Element kavramının Tarihsel Gelişimi I.ÜN İ TE: Kimyanın Geli ş imi."— Sunum transkripti:

1 1.1 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler 1.2 Simya 1.3 Element kavramının Tarihsel Gelişimi I.ÜN İ TE: Kimyanın Geli ş imi

2 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. Issız bir adada kaybolsanız ve hiç bir şeye sahip olmasaydınız acaba neleri hayatınıza hangi öncelikle katarsınız? Eski çağlarda insanlarda bu şekilde düşünmüşler. 1.1.1 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler

3 İHTİYAÇNASIL BULDULARBULUNAN MADDELER Beslenme/IsınmaYanardağların pişirdiği maddelerAteş Korunma/SaklamaTaşları yontarak ve toprakları pişirerek hayat için gerekli maddeleri bulmayı keşfettiler. Kesici aletler ve Toprak Kaplar GiyinmeGiyinmek için önce bitkilerin yaprak ve kabuklarını sonra hayvan derilerini keşfettiler. Deri elbiseler GüzelleşmekMadensel ve bitkisel boyalarKohl(sürme) Malahit (Yeşil boya) Siyah boya (Kurşun –II- Sülfür ve diğerleri. HastalıklarHastalıklardan iyileşme çabalarıGöz taşı (Bakır –II-Sülfat) Şap(Potasyum alüminyum Sülfat) Değişik bitkisel ilaçlar 1.1.2 Eski Çağlarda Keşfedilen maddeler

4 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

5 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

6 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.

7 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.

8 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.

9 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 (B ü y ü k Albert) (1193-1280) Roger Bacon(1214-1294) Aristo(M. Ö. 384-328) Antik ç ağın en etkin ve en b ü y ü k otoritesi olan Aristo ve onun izleyicileri; maddenin atomlu yapıda olduğu g ö r ü ş ü n ü k üçü mseyip maddelerin bir “ y ü ksek aklın ” g ö r ü nt ü leri olduğunu savundular. Aristo ’ ya g ö re y ü ksek aklın kurduğu evrende her şey, topraktan doğup toprağa d ö nerdi. Bu d ö n ü ş zinciri; toprak→ateş→hava→su ve yeniden toprak şeklindeydi

10 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.”

11 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.

12 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)

13 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.”

14 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)

15 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. LewisKovalent bağ kuramını açıkladı Johannes van der Waals (1837–1923)Moleküller arası bağlardan ilk söz eden kişidir. Fritz Wolfgang London (1900–1954)19001954Apolar moleküller arasında oluşan bağın sebebini açıkladı.

16 1.3.1 Element Kavramının Tarihsel Gelişimi (M. Ö. 483-423) Empedokles; bu g ü ne kadar varlığından bahsedilen üç elemente (su, hava ve ateş) birde toprağı ekler. Bu d ö rt maddenin ç eşitli oranlarda birleşmesiyle diğer maddelerin oluştuğunu, ayrışmasıyla da maddelerin değiştiğini savunur. Empedokles, “ evrendeki hi ç bir şeyin yok olmadığını sadece d ö n ü ş ü me uğradığını (k ü tlenin koruma kanunu) savunur. ” Demokrit (M. Ö. 460-370); Buğdayın b ö l ü nerek una d ö n ü şmesi, b ü y ü k kum taneciklerinin ufalanmasını, hatta en saf madde olan altının bile aşınmasını g ö r ü yor, ö yleyse atom; “ maddelerin b ö l ü nemeyen en k üçü k birimi olmalıdır, ” fikrine g ö t ü r ü yordu. Ona g ö re hareket, hem maddelerin hem de onların en k üçü k tanecikleri olan atomların ö zelliğidir. Madde başlangı ç sız ve sonsuzdur. Hi ç 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.

17 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.

18 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.

19 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