Dalton Atom Kurami

Dalton Atom Kurami

Dalton Atom Kurami, 19. yy’a gelindiginde fizikçilerin ilgi alani hala kuvvet, itim ve çekimdi. Yani fizikçilerin atoma pek gereksinimi yoktu. Ya kimyacilar? Kimyasal tepkimeleri anlamaya çalisan kimyacilar atom daha çok ilgi duyuyordu. Gerçekten 19. yy’da atom kuraminin canlanmasini saglayanlar kimyacilardi.

Söyle soralim: Dalton, 19. yy basinda,1803’te, “atomun varligi”ni ileri sürerken kanit olarak neleri göstermistir? Bunu kavrayabilmek için kimyanin temel birlesme yasalarini animsamaliyiz. Çünkü John Dalton (1766-1844) “atomun varliginin kanitlari” olarak bu yasalari göstermistir. Bunlar kütlenin korunumu,sabit oranlar ve katli oranlar yasasi adiyla bilinir.

19. yüzyil, aslinda atomla açildi. John Dalton, 1803-8 arasinda atomun varliginin kanitlarini açikladi ve bilimsel anlamdaki ilk atom kuramini gelistirdi. Dalton, kimyasal tepkimelerdeki kütlenin korunumu (Lavoisier ve Lomonosov), bilesiklerin olusmasinda sabit kütle oraninin varligi (Joseph Proust), katli oran yasasi(John Dalton) gibi denel sonuçlari basariyla yorumladi ve bu sonuçlarin (yasalarin) ancak atomun varligiyla kavranabilecegini gösterdi.

Joseph Proust ise 1799’da yaptigi bir yayinda kimyanin diger büyük bir yasasini açikladi. Buna kimyacilar, sabit kütle oranlari yasasi der. Bu yasa söyle der: Belirli bir bilesigi olusturan elementler, daima belirli ve sabit olan bir kütle oraninda birlesir. Örnegin su olusurken diyelim 30 gram hidrojen ile 70 gram oksijen ya da baska bir oran degil;ama daima kütlece yüzde 11.19 hidrojen ve yüzde 88.81 oksijenden olusur.

1803’te John Dalton, katli oranlar yasasi denen yasayi buldu. Bu yasa sabit oranlar yasasinin atomik oran düsüncesine daha kesin bir destek veriyordu. Çünkü iki element arasinda iki ve daha çok bilesik olusuyorsa,elementlerden birinin kütlesi sabit tutuldugunda onunla birlesen ikinci elementin kütleleri arasinda basit tam sayili bir oran vardi. Buradaki kütle terimleri atomlari anlatiyordu. “Basit, tam sayilar” atomlarin oraniydi. Iste Dalton’un vardigi sonuçlar:

1. Her element atom adi verilen çok küçük ve bölünemeyen taneciklerden olusmustur. Atomlar kimyasal tepkimelerde olusamazlar ve bölünemezler. “Atomu parçalayacak adam yoktur” diye de ekleyivermisti. Kimyacilarin da hata yaptiklari bir gerçektir!

2. Bir elementin bütün atomlarinin kütlesi (agirligi) ve diger özellikleri aynidir. Fakat bir elementin atomlari diger bütün elementlerin atomlarindan farklidir.

3. Kimyasal bir bilesik iki ya da daha çok sayida elementin basit sayisal bir oranda birlesmesiyle olusur. Örnegin bir atom A ve bir atom B, AB ya da bir atom A ile iki atom B yani AB2.

18.yy kimyacilarinin en büyük basarilarindan biri, atmosferin homojen bir ortam olmadigini, oksijen ,azot (nitrojen), su buhari ve belki de baska seylerin olusumundan olustugunu kesfetmeleriydi. Ama atmosferin degismez bir bilesim oldugu anlasilinca,bütünlügü ve kaliciligina iliskin sorular anlamsizlasiyordu. Bununla birlikte.Dalton, atmosferin yogunluklari farkli olan üç ya da daha fazla esnek akiskandan olustugunu öne sürünce,ayni sorular yeniden ele alinabilirdi. En yogun gaz üstte ve en seyrek gaz altta olmak üzere niçin ayri düzeyler olusmuyordu? Bir Newtoncu olan Dalton, Principia’yi açti ve orada Newton’in ‘atmosfer,birbirini iten küçük parçaciklar ya da atomlardan olusur’ dedigini gördü. Dalton buna ‘bir atom kendi türünden olan atomu itmez, baska tür atomlari iter’ varsayimini ekledi. Zafer kazanmis tavriyla sonuca variyordu: “ Bu, gazlarin spesifik çekimleri ne olursa olsun bir gazin digerinin içine islemesi içindir.”

Dalton, atom kuramina asil özgün katkisini henüz yapmamisti. Bunlar yine belirli bir bilimsel sorundan ötürü ortaya çikiyordu. Geleneksel atomcular ,atomun biçimi ve boyutlari üzerinde yogunlasmaya egilimliydiler. Ne var ki bunun,su soruyu sorarken Dalton’a pek yardimi dokunmayacakti: “Niçin su diger gazlar gibi kütlesini kabul etmiyordu? “ Niçin su,örnegin azot oksiti, nitrojen ya da hidrojenden daha fazla miktarlarda içine aliyordu? Dalton’a göre bunun nedeni tepkimenin, ‘çesitli gazlarin temel parçaciklarinin sayisina ve agirligina bagli olmasiydi’,en hafif olan en az sogurulabilendi. Bu, Dalton’I atim agirliklariyla ilgilenmeye yöneltmeye yetmisti. Dalton, önceki birkaç varsayima dayanarak,oksijen ve hidrojen elementlerinin görece agirlik oranlarinin 7:1 oldugu sonucuna vardi ve bu temele dayanarak kimyasal bilesimin temel yasalari üzerinde çalismaya basladi.

Buna karsin atomculuk, kimyacilar arasinda bile dikkate deger bir direnisle karsilasti. Birçok bilgin,kimyager ve filozof,algilanamaz ve bölünemez parçaciklarin varligini kabul edemiyordu.William Whewell, Philolosophy of the Inductive Science ( 1840) çalismasinda bunun bilimin, kimyasal deneyimin sonucu degil, metafizigin sonucu oldugunu iddia ediyordu:

“ Ama eger atomik kuram öne sürülecekse.. ki buna göre kimyasal elemetler bölünemeyen parçaciklardan olusmaktadir,sunu belirtmeden geçemeyiz ki, kimyasal arastirma bunu kanitlamamistir ve hatta hiçbir doyurucu kanit ortaya koyamamistir.”

Benzer biçimde büyük kimyaci F.A. Kekule 1867’de söyle direnebiliyordu: “Atomlarin varolup olmadigi sorusu kimyasal bakis açisiyla hiçbir önem tasimamaktadir;bu tartisma metafizige ait bir tartismadir.”

Kimyagerlerin atomculuga olan bu açik kayitsizliklarinin bir nedeni de kimyasal tepkimeleri açiklamanin,kimyasal denklemlerin dili gibi baska yollarinin da olmasiydi. Dönemin ders kitaplarinda örnegin denklem tablolari söyle sunuluyordu:” Kimyasal denklemler yalnizca birbirine baglanan maddelerin göreli niceliklerini temsil eder.” Ya da bir bilim sözlügünde açiklandigina göre söyleydi: “ Nesnelerin,bilesimindeki yerleri degistirildigi zaman esit olabildikleri söylenmektedir.”

Örnegin: " Deneyler sonucunda… Çesitli metallerin degisik ama belirli agirliklarinin birbirinin yerine geçebildikleri anlasilmistir. Civa agirligindan 100 ölçü, 31.7 bakir, 32.5 çinko ve 1 ölçü hidrojen 35.5 ölçü klorla yaptiklari bilesimde birbirlerinin yerine geçme durumundadirlar.”

Böylece Dalton ve diger atomcular ikili bir bilesik olan suyu,bir hidrojen atomu ve ondan yedi kat daha agir bir oksijen atomunun olusturdugunu düsünürken,digerleri oksijen agirliginda yedi birimin bir birim hidrojenle birleserek birim su olustugunu düsünüyorlardi. Belki de kolaylik olsu diye oksijen ve hidrojen atomlarindan söz edilebilirdi ama israr edildiginde bunun yalnizca kimyasal deneylerden söz etmenin daha kolay bir yolu oldugunu söylerlerdi