Ortaöğretim kimya 9 sinif 2 ünite; atom ve periyodik sistem by Kimya Kulübü

ORTAÖĞRETİM KİMYA 9.SINIF 2.ÜNİTE: ATOM VE PERİYODİK SİSTEM

ÜNİTENİN BÖLÜM BAŞLIKLARI • 1.BÖLÜM: ATOM MODELLERİ • 2.BÖLÜM: ATOMUN YAPISI • 3.BÖLÜM: PERİYODİK SİSTEM

GİRİŞ

HAFİF ELEMENTLERİN OLUŞUMU VE BÜYÜK PATLAMA

BİG BANG (BÜYÜK PATLAMA) TEORİSİ • Big Bang (Büyük Patlama) teorisi basitçe şöyle özetlenebilir: 13,7 milyar yıl önce evren bir nokta olarak var edildi ve genişletildi. Bu teoriye göre evrenin bir başlangıç noktası vardır. Bu başlangıç noktasından önce madde ve zaman yoktur. • Evrenin başlangıç noktası denildiğinde, noktanın boyutunun olmadığı bilinmelidir. 5

• Evrenin oluşumu ile ilgili öne sürülen ve günümüzde en çok kabul gören teori Büyük Patlama Teorisi’dir. • Var ediliş ve genişleme, bir emirle başlamıştır ve devam etmektedir. • Büyük patlamadan yaklaşık 300 000 yıl sonra evren genişleyerek yeterince soğuyunca ilk olarak hidrojen daha sonra helyum ve yok denecek kadar az miktarda lityum elementi oluşmuştur. 6

• Atom numarası 26 ya kadar olan elementler yıldızlarda, daha ağır olan elementler ise ömrünü tamamlayan yıldızların patlamaları sırasında meydana gelmiştir. • Atomu anlamak için yaklaşık 2500 yıl önce Democritos ile başlayan bu uğraş, günümüzde CERN (Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi) gibi bilim merkezlerinde devam etmektedir. 7

PLANCK ZAMANI • Big Bang (Büyük Patlama) teorisine göre evren 10–43 saniyede oluşmuştur. Bu süre Planck Zamanı olarak adlandırılır.

AVRUPA NÜKLEER ARAŞTIRMA MERKEZİ (CERN)’DEKİ YÜZYILIN DENEYİ • CERN Cenevre’dedir. CERN’de 2008 yılının eylül ayında büyük bir deney gerçekleştirilmiştir. • CERN’de görevli bilim adamlarının bazıları Türk bilim adamıdır. Ancak CERN’e üye değildirler. 9

• Maddenin başlangıcının olduğu, başka bir ifade ile maddenin belli bir başlangıçtan itibaren var edildiği konusu, CERN’deki deneylerin sonucunda deneysel olarak da ispat edilecektir. • Big Bang (Büyük Patlama) teorisine göre de madde zaten ezelî (öncesiz) değildir. • Bununla beraber ilk var edilişin nasıl olduğunu tam olarak bilemeyiz; çünkü göklerin ve yerin yaratılışına şahit tutulmadık. 10

• Zamanı geriye götürüp bu gerçeğe şahit olma konusu ise önemli bir husustur.

ELEKTRİK TÜRLERİ • Pozitif ve negatif olmak üzere iki tür elektrik vardır.

SU, ELEKTRİK YÜKLÜ MÜDÜR? • Sürtme sonucu, elektrik yüklü duruma gelen tarak suyu çeker. Bunu suyun akış yönündeki değişimden anlayabiliriz. Tarak elektrik yüklü olduğu ve suyu çektiğine göre suda da elektrik yükleri olmalıdır.

1.BÖLÜM: ATOM MODELLERİ

DALTON ATOM MODELÄ°

• Democritus’un bir elementin en küçük birimine ‘‘bölünemeyen’’ anlamında atomos adını verdi. • Sonraki yıllarda Lavoisier (1743-1844) Kütlenin Korunumu Yasasını keşfetti. • Daha sonra Proust (Prus) (1754-1826) Sabit Oranlar Yasasını keşfetti. • Ardından Dalton (1766-1844) Katlı Oranlar Yasasını keşfetti. • Bu buluşlar Dalton atom modelinin temelini oluşturur. 16

• Dalton, ortaya koyduğu atom modelinde tüm bu bilim insanlarının keşiflerini de maddeler hâlinde sıralamıştır. • Bilimsel anlamdaki ilk atom modeli Dalton atom modelidir. • Bilardo topuna benzetilen Dalton atom modelinin varsayımlarını maddeler hâlinde inceleyelim:

DALTON ATOM MODELİNİN VARSAYIMLARI • Madde, atom denilen küçük taneciklerden oluşmuştur. • Atomlar kimyasal tepkimelerde parçalanamaz, bölünemez, yoktan var edilemez, varken yok edilemez ve başka bir atoma dönüşemez. • Kimyasal tepkimelerde atom türü ve sayısı korunur. 18

• Atomlar çok yoğun, içi dolu kürelerdir. Bir elementin bütün atomları büyüklük, şekil ve kütle bakımından özdeştir. Farklı element atomları birbirinden farklıdır. • Farklı element atomlarının belirli oranda birleşmesinden bileşikler oluşur. Ancak zaman içinde Dalton atom modelinin yanlışları olduğu anlaşılmıştır. Bu yanlışları aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz. 19

Günümüzden Dalton Atom Modeline Bakış • Atomun içinde daha küçük tanecikler (atom altı tanecikler) vardır. • Radyoaktif tepkimeler sonucunda atom parçalanabilir. • Atomun büyük kısmı boşluktur. • Bir elementin bütün atomları aynı değildir, aynı elementin farklı kütleli olan atomları vardır (izotop atomlar). 20

DEMOCRİTUS (MÖ 460-370) • "Maddenin yapı taşı olan atom parçalanamaz." demiştir. Bu cümlenin yanlışlığını ilk olarak Cabir bin Hayyan belirtmiştir. • Democritus (Demokritus) "Bölünmeyen öz teorisi" ile ünlenmiştir. • Democritus her maddenin bölünemeyen yapı taşları olduğunu öne sürmüş, bu yapı taşlarına da atom adını vermiştir. 21

• Atomos kelimesi Yunanca olup bölünmeyen en küçük parçacık demektir. Galat-ı meşhur (meşhur olmuş yanlış) bir kelime olduğundan günümüzde de tüm dünyada kelimenin kökünün içerdiği anlama bakılmaksızın kullanılmaktadır.

Yunan bilginlerinin iddia ettiği gibi atomun parçalanamayacağı söylenemez, atom parçalanabilir; parçalanınca da öylesine bir enerji meydana gelir ki Bağdat’ın altını üstüne getirebilir. Cabir bin HAYYAN* (721–805) * Kimya ilminin babası, Türk bilim adamı, büyük dâhi, Harran Üniversitesi rektörü. 23

Albert Einstein (Elbırt Aynsstayn)’ın Hayatı (1879–1955) • Atom parçalandığında açığa çıkan enerji E=mc2 formülü ile hesaplanır, bu formülü Einstein bulmuştur. • 1905 yılında izafiyet (rölativite=görelilik) teorisini ortaya koymuştur. Bu teoriye göre, ışık hızına ulaşan cisimler enerjiye dönüşür. • 1921’de Nobel ödülü almıştır. 24

• Einstein atomu bir canavara kaptırdığını ancak Hiroşima ve Nagazaki’nin yerle bir olmasından sonra anlayabilmiştir. Ağlayarak Japonyalı bilgin dostundan özür dilemiştir. Nükleer enerji, Batılıların elinde akıl ve vicdanın kontrolünden çıktığı için Japonya’da dev şehirlerin yerle bir olmasına, binlerce insanın ölmesine sebep olmuştur. • Günümüzde de atom bombası, tehdit ve tedbir unsuru olarak değişik ellerde tutulmaktadır. 25

• Bu bakımdan insan unsurunun iyi eğitilmesi gerekir. Akıl ve düşünce prensipleri üzerine oturtulan fen ve teknik; beraberinde, insanlığı düşünme ile kalp ve vicdan duyarlılığını da getirebilmelidir. • Maddenin dalga özelliği ile ilgili “süper sicim teorisi” veya uluslararası ismiyle “superstring teorisi” 1915 yılında Einstein tarafından keşfedilen bir teoridir. • Einsteinium elementinin atom numarası 99’dur ve Es sembolüyle gösterilir. 26

• Yapay einsteinium elementine Albert Einstein’ın adına izafeten bu isim verilmiştir.

DALTON (1766-1844)’UN CÜMLESİ • “Maddenin en küçük parçası atomdur.” cümlesi yanlıştır. • Doğru cümle bir sonraki sayfadadır.

Madde, sonsuz denecek ölçüde parçalanabilir. Nazzam* (792–845) * İslam âlimi, Basra’da doğdu, Basra’da yaşadı, hayatının son devresini Bağdat’ta geçirdi. “Maddenin tanecikli yapısı” başka bir deyimle “partikül teorisi” dünyada ilk olarak Nazzam tarafından belirtilmiştir. 29

NAZZAM’IN PARTİKÜL TEORİSİ İLE İLGİLİ 12–13 ASIR ÖNCEKİ KEŞFİ • Atom teorisini ilk ortaya koyan Yunan bilginleri maddenin en küçük parçasının atom olduğunu söylerken bir İslam âlimi olan Nazzam, maddenin sonsuz denecek ölçüde parçalanabileceğini söylemiş ve günümüzün ilim adamlarından biri gibi konuşmuştur. 30

• Bugünün partikül teorisi perspektifinden atom altı parçacıklar düşünülerek bu meseleye bakıldığında Nazzam’ın 12–13 asır önce, çok derin şeyler söylemiş olduğu iddia edilebilir.

DALTON’UN CÜMLESİ • “Atomlar çok yoğun, içi dolu kürelerdir.” cümlesi yanlıştır. • Doğru cümle bir sonraki sayfadadır.

Maddenin içi dolu gözüktüğü hâlde aslında boştur. İmam Rabbani* (1563–1624) * İkinci bin yılının müceddididir. Türkistanlı mutasavvıftır. Evren ve nesnelerin oluşumuyla ilgili düşünceleri günümüze ışık tutmaktadır. 33

• Tablonun solunda 3 yanlış, sağında 3 doğru olmak üzere atom modeliyle ilgili 6 cümle vardır. Her bir cümlenin kime ait olduğunu yazınız. Sola DALTON (2 kez), DEMOCRİTUS; sağa ise NAZZAM, İMAM RABBANİ, CABİR BİN HAYYAN, isimlerinden biri yazılacaktır.

YANLIŞ CÜMLE

DOĞRU CÜMLE

“Atomlar çok yoğun, içi dolu kürelerdir.”

“Atomun büyük kısmı boşluktur.”

“Maddenin yapı taşı olan atom parçalanamaz.”

“Atom parçalanınca öylesine bir enerji oluşur ki Bağdat’ın altını üstüne getirebilir.”

“Maddenin en küçük parçası atomdur.”

“Madde, sonsuz denecek ölçüde parçalanabilir.”

YANLIŞ CÜMLE

DOĞRU CÜMLE

“Atomlar çok yoğun, içi dolu kürelerdir.” DALTON

“Atomun büyük kısmı boşluktur.” İMAM RABBANİ

“Maddenin yapı taşı olan atom parçalanamaz.” DEMOCRİTUS

“Atom parçalanınca öylesine bir enerji oluşur ki Bağdat’ın altını üstüne getirebilir.” CABİR BİN HAYYAN

“Maddenin en küçük parçası atomdur.” DALTON

“Madde, sonsuz denecek ölçüde parçalanabilir.” NAZZAM

THOMSON ATOM MODELÄ°

• Joseph John Thomson (Jozef Can Tamsın) katot ışınları ile yaptığı deneylerde negatif (-) yüklü taneciklerin (elektronların) varlığını kanıtlamıştır. Elektronun varlığının kanıtlanmasından sonra Thomson, Dalton atom modelini de göz önünde bulundurarak yeni bir atom modeli ortaya atmıştır. Üzümlü keke benzetilen Thomson atom modelinin varsayımları şuşekildedir: 38

THOMSON ATOM MODELİNİN VARSAYIMLARI • Atomlar çapları yaklaşık 10-8 cm olan kürelerdir. • Elektron adı verilen negatif (-) yüklü tanecikler, pozitif yüklü atomun içinde homojen olarak dağılmıştır. • Atomdaki negatif (-) yük sayısı, pozitif (+) yük sayısına eşit olup atomlar yük bakımından nötrdür. 39

• Elektronların kütlesi atomun kütlesi yanında ihmal edilebilecek kadar küçük olduğu için atomun kütlesini pozitif yükler oluşturur.

Günümüzden Thomson Atom Modeline Bakı • Atomdaki pozitif (+) ve negatif (-) yükler atomda homojen olarak dağılmaz. • Atomdaki pozitif (+) yükler çok küçük hacme sıkışmışken negatif (-) yükler çok büyük hacim kaplar. • Atomda bulunan pozitif tanecikler atom kütlesinin yaklaşık yarısını oluşturur.

RUTHERFORD ATOM MODELÄ°

• Rutherford (Radırford), Thomson atom modelinin doğruluğunu kanıtlamak için alfa saçılması deneyini yapmıştır: • Bu deneyde radyoaktif bir elementten elde ettiği pozitif yüklü (+) alfa taneciklerinin ince altın levhada saçılmalarını gözlemlemiştir. • Gözlem sonucuna göre pozitif yüklü taneciklerin büyük bir kısmının levhadan hiç sapmadan geçmesi atomun büyük kısmının boşluk olduğunu gösterir. 43

• Alfa taneciklerinin az bir kısmının saparak geçmesi, çok az kısmının ise levhaya çarparak geri dönmesi pozitif yüklü taneciklerin atomun merkezinde çok küçük bir hacimde toplandığının kanıtıdır. • Rutherford, deney sonuçlarını değerlendirerek gezegen modeli olarak da bilinen yeni bir atom modeli geliştirmiştir.

RUTHERFORD ATOM MODELİNİN VARSAYIMLARI • Bir atomda pozitif yükün tümü, çekirdek denilen küçük bölgede toplanmıştır. • Çekirdek çapı yaklaşık 10-12 cm - 10-13 cm, atom çapı ise 10-8 cm olduğundan atom hacminin büyük bir kısmı boşluktur. Elektronlar bu boşlukta bulunur ve çekirdek etrafında döner.

• Çekirdekteki (+) yük miktarı bir elementin tüm atomlarında aynıdır, farklı elementin atomlarında farklıdır. • Atomdaki elektron sayısı çekirdekteki proton sayısına eşittir. • Pozitif yüklerin toplam kütlesi, atomun kütlesinin yaklaşık yarısı kadardır. O hâlde çekirdekte kütlesi protonun kütlesine eşit yüksüz tanecikler bulunur. 46

• Rutherford atom çekirdeğini güneşe, çekirdeğin etrafındaki elektronları da gezegenlere benzetmiştir. • Yüksüz taneciklerin (nötron) varlığını ön görmesi bu modelin başarısıdır. Rutherford’un öngördüğü yüksüz taneciklerin varlığını ilerleyen yıllarda James Chadwick (Ceymis Çedvik) kanıtlamıştır. 47

Günümüzden Rutherford Atom Modeline Bakış • Çekirdek etrafında dönen elektronların neden çekirdek üzerine düşmediğini açıklayamamıştır. • Rutherford atom modeli, elektronun davranışını açıklamada yetersiz kalmıştır. Rutherford atom modelindeki eksiklikler yeni bir atom modelinin ortaya atılmasına neden olmuştur. 48

BOHR ATOM MODELÄ°

• Havai fişeklerden yayılan renkli ışıklar nasıl oluşur? Alevin üzerine bir miktar yemek tuzu döküldüğünde alev rengi sarıya dönüşür. Alev renginin sarıya dönüşmesi ve havai fişeklerde görülen renkli ışıkların nedeni farklı elementlerin ısıtıldıklarında farklı frekanslarda ışın yaymasıdır. Kalsiyum ve stronsiyum bileşikleri alevin rengini kırmızı, bakır bileşikleri yeşil, potasyum bileşikleri menekşe rengine dönüştürür. 50

• Elementlerin alev rengi üzerinde yaptığı değişiklikler (alevin rengini farklı renklere dönüştürmesi) maddeler için ayırt edici bir özelliktir. • Platin tel alev rengi gözlemlenecek çözeltiye daldırılarak aleve tutulduğunda çözeltideki atomlar alevden ısı alır. Bir maddenin ısı enerjisini almasına absorbsiyon (soğurma-emme), aldığı enerjinin bir kısmını ışıma olarak geri yaymasına emisyon (yayınma) denir. 51

• Beyaz ışık prizmadan geçirilirse kırmızıdan mora kadar renkleri içeren gökkuşağında gördüğümüz renk tayflarını oluşturur. Yüksek sıcaklığa kadar ısıtılan maddelerin yaydığı bu ışınlar, prizmadan geçirilirse değişik açılarla kırılarak farklı renkleri içeren çizgiler oluşturur. Bu çizgilere atomun ışık spektrumu adı verilir. Her maddenin ışık spektrumu birbirinden farklıdır ve ışık spektrumları atomun yapısı hakkında bilgi verir. 52

• Niels Bohr (Nils Bor) hidrojen atomunun spektrumunu inceleyerek yeni bir atom modeli ortaya atmıştır. • Yörüngeli model olarak da bilinen Bohr atom modelinin varsayımları şunlardır:

BOHR ATOM MODELİNİN VARSAYIMLARI • Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıkta ve belirli enerjiye sahip yörüngelerde bulunur. Bu yörüngelere; enerji düzeyi (seviyesi), katman veya kabuk denir. • Enerji düzeyi bir tam sayı ile belirtilir. Çekirdeğe en yakın enerji düzeyi 1 olmak üzere n = 1, 2, 3, 4... sayı veya K, L, M, N... gibi harflerle ifade edilir. 54

• Çekirdeğe en yakın kabuk minimum, en uzaktaki kabuk maksimum enerjiye sahiptir. • Elektron, çekirdeğe en yakın enerji düzeyinde bulunuyorsa buna atomun temel hâli denir. Temel hâlde atom kararlıdır ve ışın yaymaz. • Elektronun dışarıdan enerji alarak daha yüksek enerji düzeyine geçmesine atomun uyarılmış hâli denir. 55

• Atom uyarılmış hâlde kararsızdır. Kararlı olmak için düşük enerjili temel hâle geçer. Temel hâle geçerken aldığı enerjiyi ışıma olarak geri verir. • Yayılan ışığın enerjisi, iki enerji düzeyi arasındaki enerji farkına eşittir. Işığın enerjisi, ΔΕ = E yüksek– E düşük formülü ile hesaplanır.

Günümüzden Bohr Atom Modeline Bakış • Bohr atom modeli tek elektronlu atomların davranışını kolayca açıklarken çok atomlu elektronların davranışını açıklamada yetersiz kalmıştır. Bohr atom modelinde bahsedildiği gibi elektronların yeri tespit edilemez. Ancak elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgelerden bahsedilebilir. Bu bölgelere orbital (elektron bulutu) denir. 57

LYMAN SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=1 katmanına inerse mor ötesi ışık (ultraviyole ışık) yayınlanır. Lyman serisi adı verilen spektral seri meydana gelir.

BALMER SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=2 katmanına inerse görünür bölgedeki ışık yayınlanır. Balmer serisi (mor) adı verilen spektral seri meydana gelir. • Lyman serisinde Balmer serisine göre daha çok enerji açığa çıkar. • Lyman serisindeki çizgilerin dalga boyları Balmer serisindekilerden daha kısadır. 59

PASCHEN SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=3 katmanına inerse kızıl ötesi ışık (IR, infrared ışık) yayınlanır. Paschen serisi adı verilen spektral seri meydana gelir. • Paschen serisindeki çizgilerin dalga boyları Balmer serisindekilerden daha uzundur.

BRACKETT SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=4 katmanına inerse Brackett serisi (mavi-yeşil) adı verilen spektral seri meydana gelir.

PFUND SERİSİ • Elektron, yüksek enerjili bir katmandan n=5 katmanına inerse Pfund serisi (menekşe) adı verilen spektral seri meydana gelir.

GÜNEŞ SİSTEMİ İLE ATOM ARASINDAKİ BENZERLİKLER Bir kısım kürelerin güneşin etrafında peykler hâlinde sürekli dönmeleri gibi elektronlar da atom çekirdeğinin etrafında hareket etmekte ve dönmektedirler. 63

Güneşin etrafında dönen gezegenleri, atom çekirdeğinin etrafında dönen elektronlara benzetebiliriz. Bu dönüş hiç şaşırmadan ve nizamı bozmadan olmaktadır. Güneş sistemi ile atom arasındaki bu benzerlik, kâinatın her zerresinde görülen birliği sembolize eder. 64

Güneşin büyüklüğüne nazaran dünya ile olan uzaklık mesafesi ne ise, atom çekirdeğinin küçüklüğüne nazaran elektronlar arasındaki uzaklık mesafesi de aynıdır. Elektronların hızı, çekirdeğe olan uzaklıklarına göre değişir. Güneşe en yakın gezegen en fazla hıza sahip olduğu gibi çekirdeğe en yakın elektron da en yüksek hıza sahiptir.

Elektronların öz kütlesi, çekirdeğe olan uzaklıklarına göre değişir. Güneşe en yakın gezegen en fazla öz kütleye sahip olduğu gibi çekirdeğe en yakın elektron da en büyük öz kütleye sahiptir. Dünyada en çok bulunan element demirdir. Güneşe bizden daha yakın olan gezegenlerin öz kütlesi demirden fazladır. Güneşe bizden daha uzak olan gezegenlerin öz kütlesi ise demirden azdır.

NİELS BOHR (1885–1962)’UN RÜYASI VE “BOHR ATOM MODELİ”NİN KEŞFİ • Niels Bohr, Danimarkalı bilim adamıdır. • Bohr Atom Modeli’ni 1919 yılında ortaya sürmüştür. • 1922 yılında Nobel ödülü almıştır. • Niels Bohr’un kendi adıyla anılan “Bohr Atom Modeli” bir rüya ile ortaya çıkmıştır. 67

• Bohr’un rüyası şöyleydi: “Bohr, güneşin kızgın gazlarla dolu merkezinde duruyordu. Gezegenler de ince ipliklerle bağlı oldukları güneşin etrafında dönüyorlardı. Her gezegen Bohr’un yanından geçerken bir düdük çalıyordu. Sonra kızgın gazlar soğuyup katılaştı.” • Bu rüya Bohr’un güneş sistemi ile atomun yapısı arasında benzerlik düşünmesine vesile olmuştur. • Böylece “Bohr Atom Modeli” bir rüya ile başlamış oldu. 68

• Bohr’un rüyası, Bilim ve Teknik Dergisi’nin Ağustos 1972 sayısının 8. sayfasında “Rüya Görerek Başarıya Ulaşın” yazısında yayımlanmıştır. • Bohr’un rüyasında olduğu gibi sadık rüyalarla ortaya çıkan bilimsel buluş ve keşifler, hem ruhun hem de kaderin varlığına delil teşkil eder. • Birçok keşif ve buluşun temelinde sadık rüyada verilen mesajlar vardır. 69

GÜNEŞ SİSTEMİ İLE ATOM ARASINDAKİ BENZERLİĞİ BOHR’UN RÜYADA KEŞFİ BİR ANDA ULAŞILAN BAŞARIDIR • İlmî çalışmalarda başarıya ulaşmada iki yol vardır: • Birincisi; düşünmek, ezberlemek, fikri çalıştırmaktır. Bu; zamanla olanıdır. 70

• İkincisi; sezgi adını verdiğimiz bir anda ulaşılan başarıdır. Bu da iki kısımdır: Birisi gayret gösterme sonucunda ilhamla olanı diğeri de o branşta çalışmadan ilhamla olanıdır. • Gayret gösterme sonucunda ilhamla olanı, çalışma ve tecrübe ile ama çalışma sonucu değil de farklı bir zamanda ele geçer. Bohr’un güneş sistemi ile atomun yapısı arasındaki benzerliği rüyada keşfetmesi buna örnektir. 71

• Bir anda ulaşılan başarının ikincisi, o branşta çalışmadan gelen ilhamdır. Herkes potansiyel olarak buna açık var edilmiştir. Bu yolda; peygamberler, doğruluktan şaşmayan akıl sahipleri ve temiz duygu, temiz düşünce taşıyan kalp sahipleri vardır. Bu başarı; mevhibeiilahiye olarak verilir.

Atomun çekirdeği ile elektronları arasındaki mesafe ve münasebet, âdeta güneş manzumesinin bir minyatürü gibi küçük bir güneş sistemini andırmaktadır. Hendrik Antoon Lorentz* (1853–1928)

* Atom üzerinde çalıştı. Bu çalışmaları 1902 yılında Nobel ödülüne layık görüldü. 73

ELEKTRON BULUTU • Elektronlar, çekirdek etrafında dönerken bulut görünümü oluştururlar. • Elektron bulutunun görevi, çekirdeği korumaktır.

Elektronlar, çekirdek etrafında hızlı dönerken bir bulut görünümü arz ederler. James Chadwick* (Ceymıs Çeedvik) (1891–1974) * İngiliz atom fizikçisi ve kimyacısı, atomda elektronların dönüşünde bulut modelini keşfetti, nötronu buldu, 1935 yılında Nobel fizik ödülünü aldı. 75

HEİSENBERG BELİRSİZLİK İLKESİ • Bulut içinde elektronlar, her an herhangi bir yerde bulunabilme özelliğine sahiptir. Buna Heisenberg belirsizlik ilkesi denir.

Elektronlar, çekirdeğin etrafında hızlı döndüklerinden her an, herhangi bir yerde bulunma özelliği gösterirler. Werner Karl Heisenberg* (1901–1976) * Heisenberg belirsizlik ilkesini ortaya koyan Alman kimyacı, 1932’de Nobel ödülü aldı. 77

MEVLEVİ GİBİ DÖNENLER • • • • •

Elektronlar Akyuvarlar Uydular Gezegenler Diğerleri

PROTON, NÖTRON VE ELEKTRONA ADINI KİM VERDİ? • Protona adını Rutherford vermiştir. • Nötronu Chadwick bulmuştur, ve nötrona adını vermiştir. • Elektrona adını Stoney vermiştir.

• Tablonun solunda 2 yanlış, sağında 2 doğru olmak üzere atom modeliyle ilgili 4 cümle vardır. Her bir cümlenin kime ait olduğunu yazınız. Sola THOMSON, BOHR; sağa ise HEISENBERG, RUTHERFORD isimlerinden biri yazılacaktır.

YANLIŞ CÜMLE

DOĞRU CÜMLE

“Atom pozitif yüklüdür, içinde negatif yüklü “Bir atomda pozitif yükün tümü, çekirdek elektronlar vardır.” denilen küçük bölgede toplanmıştır.”

“Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıkta belli yörüngelerde bulunur.”

“Elektron, çekirdeğin etrafında hızlı döndüğünden her an, herhangi bir yerde bulunma özelliği gösterir.”

YANLIŞ CÜMLE

DOĞRU CÜMLE

“Atom pozitif yüklüdür, içinde negatif yüklü “Bir atomda pozitif yükün tümü, çekirdek elektronlar vardır.” denilen küçük bölgede toplanmıştır.” THOMSON RUTHERFORD

“Elektronlar çekirdekten belirli uzaklıkta belli yörüngelerde bulunur.” BOHR

“Elektron, çekirdeğin etrafında hızlı döndüğünden her an, herhangi bir yerde bulunma özelliği gösterir.” HEISENBERG

2.BÖLÜM: ATOMUN YAPISI

ATOMDAKİ 5 KANUN • ÇEKİM (CAZİBE) KANUNU: Atomun çekirdeğinde pozitif yüklü protonlar, etrafında ise negatif yüklü elektronlar bulunmaktadır. Bu iki zıt değer birbirini çekmektedir. Protonlar, etrafındaki elektronları dağılmadan çekebilmesi ve döndürebilmesi için, protonun elektrondan 1836 kat ağır olması gerekmektedir, çekim kütleyle doğru orantılı olduğundan protonun çekimi daha fazladır. 84

• MERKEZKAÇ KUVVETİ: Protonun elektronu çekimine rağmen elektronun yörüngesinde kalması gerekir. Elektronlar çok hızlı hareket etmektedirler; elektronlar bu süratli dönüşleriyle yörüngede kalmaktadırlar. Merkezkaç kuvvet bu dönüşle çekime karşı zıt yönde oluşur.

• İTME (DAFİA) KUVVETİ: Atomdaki aynı yüklerin birbirini itmesidir. Birincisi çekirdekte birden fazla bulunan pozitif yüklü protonların birbirlerini itmesi, diğeri de negatif yüklü elektronların birbirlerini itmesidir.

• ZIT SPİNDEN DOLAYI ORTAYA ÇIKAN, ELEKTRONLARI BİR ARADA TUTMAKLA GÖREVLİ KANUN (ELEKTROMANYETİK KUVVET) : Elektronlar, negatif yüklü oldukları için birbirlerini iterler. Bu itmeye karşın bir arada durmaları için çekim de gerekir. İki elektrondan birisinin saat yönü diğerinin saat yönünün tersi istikamette dönmesi sebebiyle elektronların bir arada kalmaları sağlanır. Zıt spin, farklı yönde dönüş demektir. 88

KİMYA TEORİLERİ • Bütün teorilerde olduğu gibi kimya teorileri mutlak doğru olmayabilir. • İleride doğru olmadığı anlaşılacak bir teoriyi işlemek insanı sorumlu yapar. • Teori (faraziye), her ne kadar birtakım ön bilgilere dayansa da, temelde, tecrübe edilmemiş görüşler, iddialar demektir.

KİMYA KANUNLARI • Her kanunda olduğu gibi kimya kanunlarında da kanunların zihnimizde varlıkları söz konusudur. Dışla ilgili bir varlıkları söz konusu değildir. • Dışla ilgili varlıkları olsaydı, örneğin; atomun içinde hem itme hem de çekme kanunundan söz edemeyecektik; çünkü bunlar birbirine zıt kanunlardır. Aynı yerde bulunmaları hayret vericidir. 90

• Bu kanunlardan söz ettiğimize göre varlıkları zihnimizdedir. • Kanunların nasıl gerçekleştiğinin anlaşılması veya kanunun bir isimle ifadesi, olayın harikalığını azaltmaz. • Kanun, kanun koyucuyu gerektirir ve kanun koyucuyu görmeden kanunları varlığın esası, meydana getiricisi saymak, şu örnekteki duruma benzer: 91

• Akılsız bir adam büyük bir saraya girer. Muhteşem bir mimari eser olan sarayın çok muhteşem donatılmış olduğunu görür. Koltuk, masa, sandalye, vazo, çiçek, tablo, soba, kalorifer vb. her şey yerli yerindedir. Bu akılsız adam, böyle bir tefrişatı kimin yaptığının merakı içinde sarayın içini dolaşır, fakat kimseyi göremez. Masanın üzerinde bir kitap bulur. Kitapta, sarayın tefriş programı yazılıdır. Akılsız adam, kimseyi göremediğinden "Bu sarayı böyle güzel döşeyen, işte bu kitaptır." der. 92

• Bir sarayın tefrişi, onu tarif eden kitaba verilebilir mi? • Aynı şekilde bir makinenin yapımı ve çalışması, o makinenin işletim kılavuzuna verilebilir mi? • Kanunlar; sonsuz bir kuvvetin eseridir.

KİMYA PROBLEMLERİ • Kimya problemleri matematikselliği öne çıkarmaktadır; bu doğru değildir.

ELEKTRİK TÜRLERİ • Pozitif ve negatif olmak üzere iki tür elektrik vardır.

ELEKTRONUN KÜTLESİ VE YÜKÜ • Elektronun kütlesi 9,1096 x 10 -28 g’dır. • Elektronun yükü -1,6022 x 10 -19 C (coulomb)’dur.

PROTONUN KÜTLESİ VE YÜKÜ • Protonun kütlesi 1,67 x 10-24 g’dır. • Pozitif yük, protonun yükü olup 1,6022 x 10-19 C (coulomb)’dur.

ATOMUN MADDEYE DEĞİŞMESİ • Ağaca giren çeşitli atomların yaprak, çiçek ve meyvelere eksiksiz bir şekilde ayırt edilip dağılmaları atomun maddeye inkılabıdır. • Mideye giren karışık gıdaların içindeki atomların çeşit çeşit uzuvlara ve hücrelere noksansız ayrılmaları atomun maddeye inkılabıdır. 98

• Yer altında karışık vaziyette bulunan atomların, tohumun sümbül zamanında tohuma geçmesi ve kemaliimtiyazla tefrikleri atomun maddeye inkılabıdır.

İNSAN VÜCUDUNDAKİ ATOMLAR DEĞİŞİR Mİ? • Her senede iki defa, derece derece ve yavaş yavaş; insan vücudunun atomları tazelenmektedir. • Her bir ruh kaç yıl yaşamış ise; o kadar sene, insan bedenindeki atomlar komple yenilenmektedir. • 5–6 senede insanın bütün atomları değişmektedir. 100

ATOMLARIN YARIŞI (ATOMLAR CANLI MIDIR?) • Bitki, hayvan ve insan olmak üzere üç grup canlı varlık vardır. • Her bir cansız atom; canlı olan insan, hayvan, hatta bitki cismine girince, orada adeta canlılık kazanır. Bu canlı bünyeler, cansız atomlar için bir nevi misafirhane, kışla ve okul gibidir. Burada bir talim ve terbiye yarışındadırlar. Bu yarış; bütün atomların hayat sahibi olduğu bir yerde bulunabilmek içindir. 101

• Bu dünyada madde olarak atom ve atom altı parçacıklardan var edildik. Ancak bütün atomların hayat sahibi olduğu öteki dünyadaki varlığımızın özellikleri hakkında kesin ve net konuşmaktan kaçınmalıyız. Orada insan, atom ve atom altı parçacıkların ötesinde bir maddeden veya atom ve atom altı parçacıklara esas teşkil edecek olan daha farklı bir maddeden var edilebilir. Sonraki hayatta insan varlığını oluşturan yapı taşlarına madde denilebileceği de aslında bizce meçhuldür. 102

• Aslında dünyadaki atomlarda hayat yoktur. Atomlar hayata mazhar* olmak için benzersiz ve insanda hayret uyandıran tavırlardan geçerler. (mazhar*: Bir şeyin göründüğü, açığa çıktığı yer.) • Hayat çeşitlerinin en basiti bitki hayatıdır. Bitki hayatının başlangıcı, çekirdekte ve tohumda hayat düğümünün uyanıp açılmasıdır. 103

ATOMLARIN HAREKETİ • Cesedimiz, atomlardan oluşur. • Cesedimiz, ruhumuzun evidir; elbisesi değildir. • İnsan vücudundaki atomların belli bir ömrü vardır. Organizmadaki atomlar, sürekli değişmektedir. • Vücudun değiştirilmesi ve devamı için; yıkılan, atılan atomların yerini dolduracak, onlar gibi çalışacak yeni atomlar lazımdır. 104

• Yeni atomların insan vücuduna gelmesi için çeşitli bileşiklere ihtiyaç vardır. Bu bileşikler, alınan gıdalarla sağlanır. • Gıdalarla alınan bileşiklerdeki atomlar, giden atomların yerine dağıtılır. • Örneğin; kalsiyum kemiklere, demir kana, flor dişe, kükürt saça, fosfor beyne gider. • Beyinde ölen bir fosfor atomunun yerine gelen fosfor atomu; topraktan bitkiye, bitkiden hayvana, hayvandan insana, yenilen gıdalar ile geçmiş ve sonunda da beyne sevk olunmuştur. 105

• Fosfor atomu bu yolculuğunda hangi şeye girmiş ise; görüyormuşçasına, duyuyormuşçasına, biliyormuşçasına muntazam hareket edip ve sonuçta gerekli olduğu yerine ve hedefine giderek, örneğin; beyne girmiş, oturmuş ve çalışmasına başlamıştır. • Bu bize, başlangıçta, o fosfor elementinin; hangi kişinin beyni içinse, o kişi için planlı olduğunu gösterir. “Her adamın alnında rızkı yazılıdır.” bilimsel bir gerçektir. 106

• Atomlar, vücudun her parçasının gereksinimlerine göre önceden belirlenmiş bir kanun ile pay edilir ve bedenin her tarafına apaçık bir nizam ile düzenli, sürekli ve düzgün bir biçimde dağıtılır. • Atom, hangi yere girerse, o yerin nizamına boyun eğer; hangi tavra geçtiyse, onun özel kanunuyla iş yapar ve hangi tabakaya misafir gitmiş ise, muntazam bir hareket ile sevk edilmiştir. 107

• Atomların hareketi boşu boşuna değildir. Kendilerine uygun bir yükselme içindedirler: Elementteki atomlar maden derecesine, madendeki atomlar bitki hayat tabakasına, bitkideki atomlar hayvanın otlanması sonucu hayvan mertebesine, hayvandaki atomlar insanın beslenmesiyle insan hayatı makamına, insanın vücudundaki atomlar da süzüle süzüle saflaşarak beynin ve kalbin en ince ve kritik yerine çıkarlar. 108

• Canlıların çekirdek ve tohumlarındaki atomlar, ağaca bir ruh hükmüne geçer. Ağacın bütün atomları içinde bir kısım atomların bu düzeye çıkmaları, o ağacın hayata sahip olması ve hayata hizmet etmesi gibi önemli görevleri yerine getirmesiyle anlaşılır. • Atomu aksiyona sevk eden yerinde duramamasıdır ve şevkidir.

109

ATOM BAŞIBOŞ DEĞİLDİR • “Bir tek atom bile başıboş değildir.” sözünde atomlar arasındaki sımsıkı ilişki ve çekimden, mükemmel ahenkten, belli gayelere yönelik, çok sayıda hikmet ve maslahatı içeren davranış ve hareketten söz edilmektedir ki bütün bu faaliyetlerde kimyasal bağ görev yapmaktadır. • Molekül ve molekülü teşkil eden atomlardaki bu faaliyetin gösterdiği işaret vardır. 110

• Her bir insan da atom gibi olmalıdır. Zaten insanlığı tam yaşayan gerçek insanlar, atom parçası gibidir; başıboş değildirler. • Aile, bütün fertleriyle bir moleküldür. Akrabalık, milliyet vb. irtibatlar vardır. • Medeniyet, insan sevgisi doğurur. Rus ve Ermeni ile olan hürriyet tanıma bağımız bile hakiki dünya birliği şuurunun temelini oluşturmaktadır. 111

ATOMDAKİ KANUNLAR • ÇEKİM (CAZİBE) KANUNU: Atomun çekirdeğinde pozitif yüklü protonlar, etrafında ise negatif yüklü elektronlar bulunmaktadır. Bu iki zıt değer birbirini çekmektedir. • MERKEZKAÇ KUVVETİ: Protonlar, etrafındaki elektronları dağılmadan çekebilmesi ve döndürebilmesi için, çekirdek maddesinin çok büyük ve ağır olması gerekmektedir.

112

Bu yüzden de protonlar, elektronlardan yüzlerce kez daha büyüktür ve ağırdır; çünkü etrafındaki elektronları dağılmadan çekebilmesi ve döndürebilmesi için protonun ağır olması gerekir. 1 elektronun ağırlığı 1 birimdir. 1 proton ondan tam 1836 defa daha ağırdır; protonun ağırlığı 1836 birimdir. Bu ağır cisim etrafında, hafif olan elektronlar çok hızlı hareket etmektedirler. Elektronlar, bu süratli dönüşleriyle yörüngede kalmaktadırlar. Her elektronun hızı farklı farklıdır. 113

Etrafta çok hızlı hareket etme, çekirdekte ise ağır bir yük yüklenme vardır. Dolayısıyla ağırlık, merkezdedir. Çekirdeğin veya merkezi tutan ağırlığın önemi büyüktür. Çekirdeğe en yakın elektron en yüksek hıza sahiptir. Çekirdekten uzaklaştıkça elektronların hızı azalır. Çekirdeğin etrafındaki elektronlar biraz yavaş dönseydi, elektronlar dağılıp gidecek ve çekirdek yok olacaktı. Bunu koca dünya çekirdeğinin müthiş bir gürültü ile infilak edip yok olması takip edecekti. 114

Elektronlar, dönmesi gerekenden biraz daha hızlı dönseydi ve elektron çekirdeğe yanaşsaydı, düzenlilik yine bozulacaktı. Bu kanunun sosyal boyutuyla ilgili şunları söyleyebiliriz: En iyisi konumumuzun gereğini yerine getirmektir. Gerekli donanımı olmadığı hâlde, olduğundan fazla gözükerek kendilerini ülkesine hizmet ediyor gibi gösterip çekirdeğe yanaşanlar, bu yanaşmanın gereği olan samimi çalışkanlığı, başka niyetleri olduğundan dolayı sergilemediklerinden, kendilerine zarar verirler. 115

Çekirdeğe yakın elektronlar daha hızlı dönerler. Bunların yakınlığı ise uzaklık sebebi olmuştur. Gerekli donanımı olduğu hâlde, kendilerinden beklenen hızı göstermeyenlerin durumu ise şöyledir: Çekirdeğin cazibesi devam ettiği, çekirdek fırlatmadığı hâlde, onlar kendiliklerinden dağılıp giderler, çekirdekten uzaklaşırlar. Burada çekirdeğin de yok olması söz konusudur ki bu çok tehlikeli ve veballi bir durumdur; çünkü insan, iradesi olan bir varlıktır. 116

Doğrusu elektron gibi insanın da kendi makamında olmasıdır. Olduğundan fazla ya da noksan görünmemelidir. Aşırı alçak gönüllülük de gururdandır. Çekirdek çok ağır yük taşır. Elektron ise çok rahatlıkla akıp gider. Elektronların çekirdekten uzaklıkları, 1 mm’nin milyonda biri kadardır. Saniyedeki hızları ise 1000 km ile 15 000 km arasında değişir. Bu hızdaki elektronlar, çekirdek etrafında minicik yollarında saniyede milyarlarca defa tur atarlar. 117

Elektronların dönüş hızı her atomda farklı farklıdır. Hızlarını hiç kesmeden dönerler. Merkezkaç kuvvet bu dönüşle oluşur. • İTME (DAFİA) KUVVETİ: Aynı yükler birbirini iter. Çekirdekte birden fazla proton bulunursa bunlar, pozitif yüklü, yani aynı yüklü oldukları için birbirlerini iterler. Hidrojen hariç bütün atom çekirdeklerinde birden fazla proton bulunur. Elektronlar da, negatif yüklü, yani aynı yüklü oldukları için birbirlerini iterler. 118

• NÜKLEER KUVVET (BAĞLANMA ENERJİSİ): Protonların birbirlerini itmelerini önleyerek bağlayıcı rol oynayan iki unsur vardır: Biri çekirdekteki nötronlar; diğeri de çekirdekteki nükleer kuvvet, diğer adıyla bağlanma enerjisidir. • Protonlar, nötronsuz bir arada bulunamaz. Bunun tersi de söz konusudur; nötronlar da her zaman protonlara muhtaçtırlar; çünkü onlar da tek başlarına kaldıkları zaman 13 dakikada yarısı bozulmaya uğrayarak proton ve elektron çıkartırlar. 119

Nükleer kuvveti kavramak için nötronların özelliklerini görelim: Çekirdekteki nötronlar, elektrik bakımından yüksüzdür. Yüksüz oldukları için bir madde içinde uzun yol alabilirler. Bu ağır parçalar, ağırlıklarına göre süratlenirler. Hızları, ışık hızından saniyede birkaç km’ye kadar değişir. Nötronların bazıları çok ağırdır; bu ağırlıklarından dolayı öyle hız kazanabilirler ki, en kesif maddelerin bile bir tarafından girip öbür tarafından çıkarlar. 120

Nötronlar bu süratle, 30 cm kalınlığındaki demir ve kurşundan bile geçebilirler. Ancak atom çekirdeğiyle çarpışmalarında enerjilerini kaybederler. Kuş havada ne kadar rahat uçuyor veya balık denizde ne kadar rahat yüzüyorsa, nötronlar da o hız sayesinde o kadar rahat hareket ederler. Bu özellikleri taşıyan nötronlar, çekirdek içinde, enerjilerini, protonları bir arada tutmak için kullanırlar. 121

Hidrojen hariç bütün atom çekirdeklerinde, mutlaka nükleer enerji bulunur. Hidrojen atomunun çekirdeğinde proton 1 adet olduğundan, hem nötrona hem de nükleer enerjiye ihtiyaç yoktur. Einstein, çekirdekteki nükleer enerjiyi E=mc2 formülü ile açıklar. Formüldeki m maddenin kütlesi, c ışık hızı, E ise enerjidir. Nükleer reaksiyonlarda, atom numarası ve kütle numarası korunmaktadır; bu durum kütlenin korunduğu anlamına gelmez. Nükleer reaksiyonlarda kütle kaybı olur. 122

Hidrojen dışındaki bütün atomların, bir tartılan kütlesi bir de hesap edilen kütlesi vardır. Tartılan kütle, mutlak surette her zaman daha az çıkmaktadır. Bu azalan miktar kadar madde, daha ilk oluşumda, hidrojen hariç tüm atomların çekirdeğinde, enerjiye dönüşmüştür. İşte bu enerji, nükleer enerjidir. Olay, saatin kurulup bırakılması gibi de değildir: Protonların birbirlerini itmemeleri için başlangıçta maddenin enerjiye dönüşmesiyle başlayan görevi, nötronlar her an sürdürmektedirler. 123

• ZIT SPİNDEN DOLAYI ORTAYA ÇIKAN, ELEKTRONLARI BİR ARADA TUTMAKLA GÖREVLİ KANUN: Hidrojen hariç, bütün atomlarda birden fazla elektron vardır. Elektronlar, negatif yüklü, yani aynı yüklü oldukları için birbirlerini iterler. Bu durumda her iki elektrondan birisinin saat yönünde, diğerinin ise saat yönünün tersi istikamette dönmesi; elektronların birbirlerini itmelerini önleyerek bir arada kalmalarında rol oynar. Zıt spin, farklı yönde dönüş demektir. 124

ELEKTRONLARDAN ENERJİSİ DÜŞÜK OLAN MI YOKSA YÜKSEK OLAN MI HIZLI DÖNER? • 7 enerji düzeyi vardır. Çekirdeğe en yakın olan 1. enerji düzeyi, en uzak olan da 7. enerji düzeyidir. • 1. enerji düzeyinden 7. enerji düzeyine doğru enerji düzeylerinin enerjisi fazlalaşır. 125

• 1. enerji düzeyinin enerjisi en az; 7. enerji düzeyinin enerjisi en çoktur. Çekirdeğe yakın elektronlar daha hızlı, çekirdeğe uzak elektronlar ise daha yavaş dönerler. • Herhangi bir atomun üst enerji düzeyindeki elektronların enerjisi daha fazladır. Buna rağmen diğerlerine göre daha yavaş dönerler. Elektronun hızı ile enerji düzeyinin enerjisi ters orantılıdır; bu iki konu birbiriyle karıştırılmamalıdır. 126

• Kimyasal bağ, en üst düzeydeki elektronların bir kısmı ile meydana getirilir.

127

EVRENDEKİ KANUNLARIN DEĞİŞMEDİĞİ GÖRÜLMEKTEDİR • En büyük âlemdeki en büyük sistemlerdeki itme ve çekme kanunları ile en küçük atom parçacıklarındaki kanunlar aynıdır. Eğer bu tür kanunlar değişseydi, hiçbir ilim inkişaf edemez ve kanunlar belirli, kararlı olamadığından hiçbir formülden, sabit sayıdan vb. hususlardan bahsedilemezdi. 128

• İlimlerin meydana gelmesi, bu değişmez kanunlar vasıtasıyla olmaktadır.

129

KİMYA KANUNLARINDAN SAPIŞIN SEBEPLERİ • Âdetin harikalığını göstermek içindir. • Alışılmışlık perdesini yırtmak içindir. • Dikkatimizi toplayıp bakışımızı sebepten başka tarafa çevirmek içindir. • Tanrı, evrendeki her kanuna bir istisna koymuştur ki, insanlar, bu kanunlara takılıp onların gerisindeki asıl Yaratıcı'yı unutmasınlar. 130

• Su gibi bazı maddeler; çok önemli olduklarından, yeknesaklık kaidesine girmemek için, çok yönlerden farklı kanunlara tabidir. • Böylece istisna kanunların ortaya çıkışının sebebi anlaşılmış olur.

131

Ä°ZOTOP ATOM

132

KÜTLE SPEKTROMETRESİ ALETİ • Elementlerin izotoplarının tabiattaki bulunma yüzdeleri ve dolayısıyla da küsurlu ve net olarak atom kütleleri, kütle spektrometresi aleti ile belirlenir.

133

ATOMUN YAPISI VE İZOTOP • Belirlenen ve tayin edilen yüzdede her elementin doğal izotopu vardır; örneğin 12 C ve 13C, karbonun doğal izotoplarıdır. • İzotopu olmayan element yoktur. • Sentetik izotoplar da vardır. • Yan etkisi olanlar, sentetik izotoplardır.

134

SENTETİK RADYOAKTİF İZOTOPLARIN KULLANIMI • Sentetik izotoplar, radyoaktiftir. Belirli bir dozajı geçerse, kansere sebep olur. • Radyoaktif olan 60Co sentetik izotopu, ambalajlı gıdaların ışınlanmasında kullanılır. Işınlamadaki radyoaktif madde belirli bir limiti geçerse, alet otomatik olarak durur. Bu amaçla eskiden 60Cs de kullanılırdı, kanser riski fazla olduğundan artık kullanılmamaktadır. 135

• Radyoaktif olan 14C sentetik izotopu eskiden, ağaçların ve fosillerin yaşının tayininde kullanılırdı. Bulunan sonuçların yanlış olduğu belirlendiğinden günümüzde terk edilmiştir. Güvenilir bir metot olmadığı açığa çıkmıştır. • 99Tc, 201Tl, 67Ga, 111In, 123I sentetik izotopları da radyoaktiftir ve sintigrafi çekimlerinde kullanılır. • 131I ve 60Co sentetik izotopları da radyoaktiftir, kanser tedavisinde kullanılır. 136

• “Sentetik izotoplar bilimde hiçbir şekilde ve hiçbir alanda kullanılmamalıdır.” diyen ilim adamları çoktur. • “Kanserden öldü.” denilen hastaların çoğu kanserden değil, kanser ilaçlarının yan etkisinden ölmektedir. • Sentetik izotop vb. ilaçlarla son derece riskli olan kanser tedavi yolları denenmektedir. Gelecekte bir kısım antikorların üretilmesiyle kanser tedavisinde daha başarılı olunacaktır. 137

• Radyoaktif sentetik izotopların ve radyoaktif ışınların kansere karşı kullanımı önümüzdeki günlerde terk edilecektir. Böylece hastalar günümüzün kanser ilaçlarının ölümcül bile olabilen yan etkisinden kurtulacak ve zarar görmeyeceklerdir. Kanser hastalığı, insanlığın korkulu rüyası olmaktan çıkacaktır.

138

ESİR İLE İLGİLİ BİLDİKLERİMİZ • 19. asrın sonları ve 20. asrın başlarında bilim dünyasının yoğun bir şekilde tartıştığı esirin varlığı konusunda günümüzün bilim adamları arasında birlik olduğu söylenebilir. Yine de bazı kişilerin kabul etmediğini söyleyebiliriz. • Esir, atomdan çok küçüktür. Esirin de zerreleri vardır. Günümüzün bilinen en küçük parçacığı, esirin zerreleridir. 139

• Önce esir, sonra atom var edilmiştir. Atom esirden yapılmıştır. Atomun yapı taşları esirdendir. • Esir, atomların tarlasıdır. Esiri bir deryaya benzetirsek onda yüzen varlıklar; atomlar, moleküller, iyonlar, formül–birimler ve galaksiler olur. Yeryüzü de esir denizinde yüzen bir gemi gibi düşünülebilir. • Esir, su gibi akıcıdır. Hava gibi nüfuz edicidir. Esirin nüfuz etmediği madde yoktur. 140

• Isı, ışık, elektrik ve sesin yayılması esirin varlığını gösterir; çünkü boşlukta bunların yayılması düşünülemez. Dolayısıyla uzay boşluğu yoktur. Uzayın derinlikleri, sonsuza kadar uçsuz bucaksız bir boşluk değil; uzay, kesinlikle esir maddesiyle doludur. Gezegenler arasındaki çekme ve itme kanunları da ancak esirin varlığıyla açıklanabilir. Yine uzay boşluğu dışındaki her çeşit boşlukta da esir vardır. 141

• Atomların yapı taşı birdir. Proton, nötron ve elektronun farklı adetlerinin bir araya gelmesiyle farklı atomlar ortaya çıkıyor. Bunun gibi proton, nötron, elektron ve diğer atom altı parçacıklarının da aynı yapı taşının farklı adetlerinin bir araya gelmesiyle ortaya çıktığını söyleyebiliriz. • Buz ile su buharının birleşmesinden su oluşabiliyor. Bunun gibi atom içinde de birleşmeler, dönüşümler ve eşitlikler gerektiğinde oluyor. 142

TANECİK DÖNÜŞÜMLERİ, ENERJİ, ESİR İLİŞKİSİ • Bu birleşme, dönüşüm ve eşitliklerden bazıları şunlardır: • Proton + Elektron → Nötron • Nötron → Proton + Elektron • Bu durum bize hem esir maddesinin enerji ile ilgili olduğunu ispat eder hem de atomdaki taneciklerin yapı taşının aynı olduğu konusunda fikir verir. 143

• Esirde tabir caiz ise büyük bir enerji olduğu düşünülüyor. • Kandiller bir zaman zeytinyağı ile yakılır. Sonra petrol ve elektrik enerjisi devreye girer. Petrolün devrinin bitmesi yakın görünüyor. Yer ve gök hazinelerinin üstündeki perdenin kalkacağı ve yeni enerji kaynaklarının açılacağı bir dönem beklenmektedir. O dönemin ulaşım vasıtaları temiz enerjiyle veya enerjiye bile lüzum görülmeden çalışacaktır. 144

• Maddenin 4 hâli olduğu gibi esirin de hâlleri vardır. • Maddenin hâllerinde formül aynı kalmakla beraber isimler ve görünüşler farklı oluyor. Su buharı, su, buz örneğinde olduğu gibi gaz, sıvı ve katı üç tür maddenin de formülü H2O’dur. Bunun gibi esir maddesi de esir kalmakla beraber, diğer maddeler gibi farklı şekil alabilir ve ayrı suretlerde bulunabilir. 145

• Hem madde esirden yapılmıştır hem de madde içinde esir vardır. • Esirin farklı şekillerinden bir kısmı tartı ve ölçüye gelir, bir kısmı ise tartı ve ölçüye gelmez. Demek ki ölçülemeyen de bilim oluyor. Esir, tartı ve ölçüye gelmeyen ortamları da oluşturur. Esir; madde ve mana âlemlerinin arasında bir yapıya sahiptir. Bu nedenle esir maddesi, manevi varlıkların da yaşama ortamı olarak düşünülebilir. 146

• Demek ki bilimin konusu maddeyle sınırlı değildir; metafizik de bilim kabul edilmelidir. Esir ruha yakın bir yapıda olup vücudun en zayıf mertebesidir. Esirle ilgili ortaya çıkacak ispatlar, bizi, din ile ilmin buluştuğu noktalara götürebilir. • Maddenin % 96’sını oluşturan ve günümüzde bilinmeyen madde olan karanlık maddenin esir olabileceği düşünülmektedir. 147

ATOM ALTI PARÇACIKLAR DA ESİRDEN YAPILMIŞ OLABİLİR • Esir maddesi atom altı parçacık olduğu gibi diğer atom altı parçacıklar da esirden yapılmış olabilir.

148

HİGGS PARÇACIĞI (HİGGS BOZONLARI): KEŞFEDİLMEMİŞ ATOM ALTI PARÇACIK • Higgs parçacığı (Higgs bozonları), günümüzdeki madde kuramının henüz keşfedilmemiş taneciğidir. Higgs bozonları atom altı parçacıklardandır. • Higgs bozonlarının esir olabileceği düşünülmektedir. 149

• Cenevre’de Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN)’in yerin altındaki büyük laboratuvarına dünyanın en büyük süper iletken mıknatısı indirilmiştir. Mıknatıs, Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC) “parçacık çarpıştırma deneyi” için kullanılacaktır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısının niçin inşa edildiğini tek bir cümleyle yanıtlarsak bu yanıt “Higgs bozonlarının keşfedilmesi amacıyla inşa edildiği” şeklinde olacaktır. 150

• Higgs kelimesinin sözlük anlamı “çok büyük bir sıçrama” demektir.

151

ZIT İKİZ ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Kâinatın herhangi bir noktasında bir partikül yaratılınca onunla birlikte zıt ikizi de meydana gelir. • Elektronun zıt ikizi pozitron, protonun zıt ikizi anti proton, nötronun zıt ikizi anti nötron, nötrinonun zıt ikizi anti nötrinodur. 152

KUARK ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Kuarklar; proton ve nötronları oluştururlar. • Kuark adı verilen partiküller de çiftler hâlindedir: Yukarı kuark–aşağı kuark, üst kuark–alt kuark, tuhaf (garip) kuark–tılsım kuark. • Kuarklar; hem elektromanyetik kuvvet, zayıf kuvvet ve nükleer kuvvetin ortaya çıkmasına sebeptir hem de bunların etkilerini duyarlar. 153

â&#x20AC;˘ Kuarklar belki de esirdir.

154

MADDENİN ZIT EŞİ VEYA ANTİ MADDE ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Bildiğimiz atoma karşılık olarak çekirdeği negatif, elektronu pozitif (pozitron) olan atomlar da vardır. Bu atomlardan oluşan madde; maddenin zıt eşi veya anti madde olarak adlandırılır. • Sebepler dünyasında her şeyin çift yaratılmış olmasını, anti madde ile evren bazında da görmüş oluyoruz. 155

• Madde, enerjinin yoğunlaşmış şekli olarak da tarif edilebilir ve tekrar enerjiye dönüşebilir. • Fisyon ve füzyon reaksiyonlarında, kütlenin binde bir, on binde bir gibi çok küçük bir kısmı enerjiye dönüşür. Geri kalan kısmından ise başka element oluşur. • Anti madde, kuantum mekaniğinin en sırlı konularındandır. • Dünyada anti madde yoktur. 156

• Anti maddenin varlığı CERN’de tanecik hızlandırıcılarda ortaya konulmuştur. Atom altı parçacıkların ışık hızına yakın hızda parçalanmasıyla CERN’de çok küçük miktarda bir görünüp bir kaybolan anti madde ispatlanmıştır. • Anti madde bazı yıldız sistemlerinde bulunmaktadır. • Evren var edildiğinde, eşit miktarda madde ve anti maddenin yaratıldığı tahmin edilmektedir. 157

ANTİ MADDE NİÇİN GÖRÜNÜP KAYBOLUYOR? (DÜNYADA ANTİ MADDE NEDEN YOKTUR?) • Beta bozunmasında, nötron protona dönüşür ve dışarıya bir elektron ile bir anti nötrino denilen tanecik neşrolunur. • Nötron → Proton + Elektron + Anti nötrino • Bazı nadir izotoplarda çift beta bozunması görülür. 158

• Çift beta bozunmasında, nötronların ikisi birden aynı anda bozunur. İki protona dönüşür. Bu esnada iki elektron ile iki anti nötrino yayılır. • Çift beta bozunmasının farklı bir versiyonunda ise anti nötrino oluşmaz. • Beta bozunmasında dışarıya bir anti nötrino neşredilir. Çift beta bozunmasında ise dışarıya iki anti nötrino neşredilir. Bu; bir nötronda bir anti nötrino bulunduğu anlamına gelir. • 2Nötron → 2Proton + 2Elektron 159

• Çift beta bozunmasının farklı versiyonunda oluşan anti nötrino çekirdekten dışarı çıkamadan, çekirdekteki bir başka nötron tarafından absorbe edilir. Bizim bunu gözlemimiz, anti nötrinonun bir görünüp bir kaybolması şeklinde olur. Buna, anti nötrinonun gizlenmesi de diyebiliriz. Dünyada anti maddenin olmayışı, anti maddenin gizlenmesinden dolayı olabilir. Şayet böyleyse; nötronun yapısında gizlenmiş anti nötrino maddenin temel parçacıkları arasında ayrı bir yer alacaktır. 160

• Anti madde, tanecikler arasında müstakil olarak mevcut değildir. • Anti madde, evrenin başlangıcında yüksek sıcaklık şartlarında mevcuttu.

161

DÜNYADA NİÇİN ANTİ MADDE YOKTUR? • Anti madde ile madde birbirine temas ettiğinde her ikisi de büyük bir enerji açığa çıkararak ortadan kaybolurlar. • Madde ile anti madde karşılaştığında; maddenin %100’ü enerjiye dönüşür. Bu, patlayan bir hidrojen bombasının bıraktığının, 143 katı fazla enerji demektir. • Şayet dünyada anti maddenin gizlenmesi olmasaydı, dünya olmayacaktı. 162

ELEKTRON İLE POZİTRON BİRBİRİNİN ANTİ MADDESİDİR • Elektron ve pozitron arasındaki temas neticesinde, 511000 elektron volt (eV) gibi enerjiye sahip gama ışınları meydana gelir. • e elektron, V ise volt demektir. eV elektron volt olarak okunur. Bazı kitaplarda elektro volt olarak geçmektedir. Doğrusu elektron volttur. 163

• Gama ışını, enerjisi en yüksek ışındır. • Elektronun (madde) atom numarası –1, kütle atom numarası 0’dır. Pozitronun (anti madde) atom numarası +1, kütle atom numarası 0’dır. • İkisini topladığımızda atom numarası da kütle atom numarası da 0 olan gama ışını oluşur ve enerji açığa çıkar.

164

ATOM ALTI TANECİKLERİN DİLİ • Atom altı tanecik araştırmalarında daha derinlere inildikçe, çok küçük kütleli, kütlesiz, çok hızlı ve çok kısa ömürlü taneciklerin varlığı bize şunları düşündürüyor: Madde her an, sanki varlık–yokluk sınırından ve hatta yokluktan var ediliyor. Atom altı dünyası sabit ve hareketsiz değildir. Var edildikten sonra kendi hâline bırakılmamıştır. 165

• Bu kadar küçük, hızlı, her an oluşan ve başka şeylere dönüşen bu kadar çok taneciğin var edilmesi bizim, büyüklüğü, ilmi, hesabın inceliğini ve sonsuzluğu anlamamız içindir.

166

ETHER (ETER) VE ETER ALTI ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIKLAR • Küçük âlem diyebileceğimiz atom altı partiküller, değişik çevrelerde eter, eter altı gibi adlarla da anılmaktadır. • Eteri bazıları kabul eder, bazıları kabul etmez. 167

MUON ADIYLA BİLİNEN ATOM ALTI PARÇACIK • Uzaydan dünyaya gelen muon adı verilen parçacıklara da atom altı parçacık denebilir.

168

KARANLIK MADDE • Maddenin % 96’sının ne olduğu günümüzde bilinmiyor. Buna karanlık madde denmektedir.

169

KARANLIK ENERJİ VE KARANLIK MADDE • Bir görüşe göre de bilinmeyen % 96’nın; % 70’i karanlık enerji, % 20’si ise karanlık maddedir. • Evrendeki maddenin sadece % 4’ünün ne olduğu bilinmektedir. • Varlığın gözlemlediğimiz kısmı; bütününe göre çok azı, ufak bir parçasıdır. 170

• Atom altı parçacıklarla ilgili ortaya konan günümüzün partikül teorisi, perdenin arkasında daha nice varlıklar olabileceğini kanıtlamaktadır.

171

FOTON (IŞIK PARÇACIĞI), ÖZELLİKLERİ VE GÖREVİ • Foton, evrenin en hızlı parçacığıdır. Kütlesiz ve elektrikçe yüksüzdür. Saniyede 300 milyon km yol alır. • Fotonun görevi, güneşteki enerjiyi dünyaya taşımaktır. • Elektromanyetizmanın taşıyıcısıdır. • Elektrik yüklü parçacıklar üzerine etkir. 172

FOTONUN MEYDANA GELİŞİ • İlk var edildiği yer, güneşin merkezidir. Güneşin merkezindeki sıcaklık 15 milyon °C’tır. • Güneşin merkezinde var edilen her bir foton ilk başta yüksek enerjiye sahiptir. • Fotonlar güneşin merkezindeki çarpışmalar sonucunda soğur. Böylece farklı özellikte, düşük enerjili birçok değişik foton meydana gelir. 173

• Güneşten çıkan foton, yaklaşık 8,5 dakikada dünyaya ulaşır. • Foton çeşitlerinden zararlı olanları, dünyamıza ulaşamaz. Ozon tabakası, bunları tutmakla görevlidir. • Güneşte füzyon sonucu 4 adet hidrojen çekirdeğinden, 1 adet helyum çekirdeği oluşur ve 2 adet pozitron meydana gelir. Böylece her saniye 564 milyon ton H (hidrojen) elementi, He (helyum) elementine dönüşmüş olur. 174

• Bu dönüşüm esnasında güneş, her saniye kütlesinden E=mc2 formülüne göre 4 milyon ton kaybeder. • Bu azalan kütle enerjiye dönüştürülür. • Güneş enerjisi hâlinde dünyamıza gelir. • Foton ve nötrinolar da böylece meydana gelir. • Foton adı verilen parçacıklara da atom altı parçacık denebilir. Fotonlar çeşitlidir. 175

FOTON (IŞIN) ÇEŞİTLERİ • Alfa ışını (kozmik ışın), beta ışını ve gama ışını • X ışınları • Ultraviyole (mor ötesi) ışınlar • Görünen ışık • İnfrared (kızıl ötesi) ışınlar: IR ışını • Mikro dalgalar • Radyo dalgası • Lazer ışını 176

GÖZÜN ALGILAYABİLDİĞİ IŞINLAR • • • • • •

Nanometre, nm kısaltmasıyla gösterilir. 1 nm = 1 milimikron = 10 angström –3 1 milimikron = 10 mikron 1 mikron = 10–3 mm 1 mm = 10–3 m Gözün algılayabildiği ışınlar 380 nm ile 780 nm arası dalga boyundaki görünür ışınlardır. 177

NÖTRİNO • Nötrino atom altı parçacıklardandır. • Nötrino da; fotonlar gibi, güneşte, hidrojenin helyuma dönüşmesi anında, maddenin enerji karşılığı olarak meydana gelir.

178

GLUON (GULON) • Atomun yapısında gluon adı verilen parçacık da belirlenmiştir. • Şiddetli çekirdek kuvveti, gluon diye bilinen sekiz parçacık tarafından taşınır. • Kütlesiz ve elektrik yüksüzdür. • Elektromanyetik kuvvet ve zayıf kuvvete karşı duyarsızdır. 179

LEPTON • Çekirdek kuvvetinden etkilenmez. • Yalıtılmış bireyler olarak gözlemlenir.

180

IŞINLAMA GERÇEKLEŞECEK Mİ? • Günümüzde ses nakli radyoyla, görüntü nakli de televizyonla gerçekleşmiş oldu. Radyo ve televizyon ile yapılan suretin naklidir. Henüz aynen nakil olmamıştır. Gelecekte daha çok ışınlama konusu üzerinde çalışmalar olacaktır. Gerçi radyo ve televizyonun ileri dereceleri konusunda da daha yapılacaklar vardır. 181

• Şayet çok çalışırsak, yakın bir gelecekte, zemin yüzünü; her tarafı, her birimize görülen ve her köşesindeki sesleri herkes tarafından işitilen bir yer konumuna getirebiliriz. • Işınlama konusu bize, şu an için mümkün olamayacakmış gibi geliyor; çünkü cisimler hareket ettikleri yönde boylarından kaybetmekte ve ışık hızına çıkınca da yok olmaktadırlar. Bu durumda insanın kalbi ve nabzı nasıl olur bilinemez...! 182

• Ancak gelecekte ilimler çok gelişecektir. • Bu gelişmeler, beraberinde birçok sürprizi de getirecektir. • Teknik ve teknoloji ilerledikçe, şimdi bize imkânsızmış gibi gelen olaylar gerçekleşecektir; örneğin madde transferinde bir basamak olarak ışık ve sesten daha hızlı vasıtalar ile gezegenlere ulaşılabileceği konusunu da göz ardı etmemek lazımdır. 183

• Uzak mesafelerden eşyayı aynen hazır etmek, mümkündür. Kişisel çabalarla o noktaya yetişilmezse de, insanlığın ortak çalışmasıyla yetişilebilir. Maddeten erişilmezse de, manen erişilebilir.

184

MADDENİN IŞIN HÂLİ • Plazma hâl veya akkor hâl de denir. • Plazma hâli, her maddede vardır. Plazma hâline geçiş; her maddede, her zaman, belirlenen ve planlanan düzeyde olmaktadır. • İnsanın plazma hâlinden etkilenmesi; solunum yoluyla veya deriden doğrudan kana geçmek suretiyledir. Havadan beslenme konusu, maddenin plazma hâliyle ilgilidir. Plazma hâli havayla karışınca ve solununca tedavi eder. 185

MADDENİN IŞIN HÂLİNİN DELİLLERİ • Altın gibi kıymetli metaller ve yakut gibi kıymetli taşlar, maddenin 4. hâli olan ışın hâline kolay geçer. Eskiden beri, deriye temasla kana geçme veya temassız solunum yoluyla koruyucu hekimlikte ve tedavide kullanıldığı bilinmektedir. Madde ışın hâline geçince kütlesinden kaybetmez; ya hava ve suda şarj olur ya da hassas tartım aletiyle bile kütle kaybı ölçülemez. 186

• Cisimlerin ileride ışınlanabileceğinden söz edilmektedir. • Esir maddesinin farklı durumlarından bir kısmı tartı ve ölçüye gelir, bir kısmı ise gelmez. Demek ki ölçülemeyen de madde oluyor ki; bu konunun ışın hâliyle ilişkisi olabilir. • Uzayın derinlikleri, sonsuza kadar uçsuz bucaksız bir boşluk değildir; uzay, kesinlikle esir maddesiyle doludur. Uzayda maddenin ışın hâlinin olduğuna dair görüşler vardır. 187

MADDE TRANSFERİ HANGİ SICAKLIKTA OLACAK? • Madde transferinin sıfır kelvin sıcaklığında olacağı öngörülüyor. 0 K bilindiği gibi en düşük sıcaklıktır. Günümüzde 0 K’e inilememiştir. • Sıcağın yakması gibi soğuğun da yakması vardır. Buna “bürüdetiyle ihrak etmek” başka bir ifadeyle “soğukluğuyla yakmak” denir. 188

• Demek ki soğuğun da yakacağı bir sıcaklık derecesi vardır. Kış mevsiminin en soğuk günleri olan zemheride soğuğun yakmasını görüyoruz. • Maddenin ışın hâli, yüksek sıcaklıkta olmakla beraber her bir sıcaklıkta da olur; maddenin diğer üç hâli için de bu böyledir. • Öyleyse en düşük sıcaklıkta da plazma hâli olabilir. Belki de 0 K’e erişebildiğimizde madde transferini de gerçekleştirmiş olacağız. 189

• Madde transferi (maddenin ışınlanması) için maddenin ışın hâlinde olma gerekliliği bilinmektedir.

190

TAKYON (TACHYON) • Takyon, Latincede “çok hızlı” demektir. • Takyonlar ışıktan hızlı, kütlesi eksi, boyutları sıfırdan küçük olan atom altı parçacıklardır. • Takyonların keşfi, enerjinin ışıktan hızlı gidebileceğini göstermiştir. • Takyonlar üzerinde çalışmak gerekir. 191

• Nur ışıktan daha hızlıdır. Melekler nurdan yaratıldıkları için ışık hızından daha hızlıdırlar.

192

• Cisimlerin hareket ettikleri yönde boylarından kaybedeceklerini ve ışık hızına erişince de yok olacaklarını belirtmiştik. Einstein’ın izafiyet teorisine göre ise, ışık hızına erişen bir cismin kütlesi sonsuz oluyordu. Günümüzde böyle olmadığı ortaya çıkmıştır. Işık hızının aşılmasıyla, kütlenin sonsuz olmadığı ispat edilmiştir. 193

GYRON (JAYRON) DENİLEN ATOM ALTI PARÇACIK • Bazı bilim adamlarına göre gyron (jayron) denilen atom altı parçacık, esir maddesinin temelini teşkil eder ve evrenin en küçük parçacığıdır. • Bir adet atomda yaklaşık 1020 gyron vardır.

194

ESİRİN BİLİM DÜNYASINCA 1990’LI YILLARA KADAR KABUL EDİLMEMESİNİN NEDENLERİ • Birleşik Alan Teorisi’nde hata yaptığını sonradan Einstein’ın kendisi de kabul etmiştir. Buna rağmen fizik dünyası Einsteinizm diyebileceğimiz görüş dışındaki her görüşe karşı uzun süre kapalı yaşamıştır. 195

• Bu sebeple de esir ile ilgili çalışmalar 1990’lı yıllara kadar yayımlanamamıştır.

196

ESİR MADDESİNDEN SÖZ EDEN BAŞLICA BİLİM ADAMLARI

197

PROF. DR. PAUL DİRAC (1902– 1984) • Prof. Dr. Paul Dirac, fizik profesörüdür. • Prof. Dr. Paul Dirac, esir maddesinin kabul edilmesi sonucunda ilmî görüşlerde yeni değişiklikler olacağını ve ucuz enerji üretiminde faydalar elde edileceğini belirtmiştir. • Prof. Dr. Paul Dirac, her yanı kaplayan ve hareket eden bir tanecik denizinden söz etmiştir. 198

• Prof. Dr. Paul Dirac, 1933'te Schrödinger ile beraber Nobel Fizik Ödülü almıştır.

199

PİTTSBURGH ÜNİVERSİTESİ'NDEN DR. FRANK M. MENO (1934–….) • Pittsburgh Üniversitesi'nden Dr. Frank M. Meno adlı bilim adamının esir maddesiyle ilgili hipotezi vardır. Dr. Meno, esir üzerindeki çalışmalarına 1961 yılında başlamıştır. 1990 yılında Kanada'da "Physics Essays" isimli uluslararası bir dergide esirle ilgili yazısı yayımlanmıştır. 200

• Dr. Meno'nun teorisine göre; gyron (jayron) denilen atom altı parçacık esir maddesinin temelini teşkil eder. Gyron küresel değildir. İki ucu sivri ve ortası dar bir kalem şeklindedir. Kâinatta her şey bu maddeden ve bu maddenin dinamiğinden ibarettir. Bir adet atomda yaklaşık 1020 gyron vardır. Dolayısıyla evrenin en küçük parçacığı gyrondur. Dr. Meno‘ya göre; esirin uygulama alanları ileride; telepati, düşünce akışı, iletişim, enerji kontrolü, tıbbi tedavi gibi alanlar olacaktır. 201

Rus Fizikçi Nikolai Aleksandrovich Kozyrev (1908– 1983) • "Rusya'da Tanrıya Dönüş" isimli kitabında Rus fizikçi Nikolai Aleksandrovich Kozyrev, esir maddesinden söz etmektedir. • Ayrıca zamanı bir madde olarak ele almakta ve ona enteresan özellikler yüklemektedir. 202

ESİR MADDESİNİN BİRKAÇ CÜMLEYLE FARKLI TANIMLARI • Esir gayet latif, nazenin, itaatkâr bir icraat sayfasıdır. • Emirlerin nakil vasıtasıdır. • Tasarrufun zayıf bir perdesidir. • Yazıların latif bir mürekkebidir. 203

• En nazenin bir icraat hullesidir. • Sanat eserlerinin mayasıdır. En küçük maddelerin yaratıldığı bir ham madde ve bir tarladır. • Atomlar esir maddesinden yaratılmaktadır.

204

ESİR MADDESİNİN YOKLUĞUNU İSPAT İÇİN YAPILAN DENEYİN HATALI BİR DENEY OLDUĞU AÇIĞA ÇIKMIŞTIR • Michelson ve Morley, kendi isimleriyle anılan meşhur Michelson–Morley deneyini yapmışlardır. 205

• Bu deney, esir maddesinin yokluğunu ispat için yapılmıştır. • Sonraki yıllarda deneyin hatalı olduğu ispatlanmıştır.

206

ESİR MADDESİ ÜZERİNDE ÇOK DURULMASININ SEBEBİ • Kimyacılar ve fizikçiler esir maddesine özel bir önem vermelidirler. • Esirle ilgili keşif ve buluşlar, enerji probleminin çözülmesinde yenilik getirecektir. Çaresi bulunmamış bazı hastalıkların tedavisinde rol oynayacaktır.

207

• Yerlerin ve göklerin insanlık için bütün hazinelerini açması belki de bu yolla olacaktır...

208

MADDENİN İKİ KARAKTERİ 1. TANECİKLİ YAPI 2. DALGA KARAKTERİ • Atom ve daha küçük boyutlara inildiğinde maddenin tanecik özelliğinin yanı sıra dalga özelliği de deneylerle gözlemlenebilir. • Işık da madde gibi hem tanecik hem de dalga özelliğine sahiptir. 209

MADDENİN DALGA KARAKTERİ • Atom ve daha küçük boyutlara inildiğinde maddenin tanecik özelliğinin yanında dalga özelliği de deneylerle gözlemlenmektedir. • Mesela; atomdaki elektron ispat edilirken elektronun dalga özelliğinden yararlanılır. 210

SEMANIN MEKFUF MEVC OLMASI • Mevc, dalga demektir. • Mekfuf kelimesinin değişik anlamları vardır. Her bir anlam dalganın farklı bir yönünü, değişik bir özelliğini, ayrı bir karakterini açıklar. • Sema, mekfuf mevc özelliğine sahiptir. Sema; dalgaları kararlaşmış, durgunlaşmış, sakin hâle gelmiş bir denizdir. 211

DALGANIN ÖZELLİĞİ: KARARLAŞMAK, DURGUNLAŞMAK, SAKİN HÂLE GELMEK • Evren, dalgalardan meydana gelmiş bir denizdir. Kararlaşmak, durgunlaşmak, sakin hâle gelmek; dalganın başlıca özelliklerindendir. 212

SCHRÖDİNGER, KARARLAŞMIŞ DALGALARDAN SÖZ EDER • Kuantum mekaniğine göre belli bir hıza sahip olan her kütleye karşılık olan bir dalga vardır. • Dalga boyu Broglie'nin ortaya koyduğu denklemle hesaplanabilir. • Mesela; 1 cm/s hıza sahip bir elektron dalgası yaklaşık 7 cm boyundadır. 213

• Hız arttıkça dalga boyu kısalır. Daha karmaşık sistemlerde dalga özellikleri, Schrödinger’in bulduğu “Schrödinger denklemi” ile ifade edilir. • Schrödinger, kararlaşmış dalgalardan söz eder.

214

Broglie (1892–1987) ve Schrödinger (1887–1961) Kimdir? • Broglie, 1929 yılı Nobel ödülü sahibidir. Fransız fizikçidir. • Schrödinger, kuantum mekaniğine olan katkılarıyla, özellikle de 1933'te kendisine Nobel ödülü kazandıran “Schrödinger denklemi” ile tanınır. Avusturyalı fizikçidir. 215

DALGA ÖZELLİKLERİNİN DAHA FAZLASINI ÖĞRENMEMİZ YASAKLANMIŞTIR • Mekfuf kelimesinin bir manası da “yasak edilmiş veya menolunmuş” demektir. • Mekfuf mevc, yasak edilmiş dalga anlamındadır. 216

• Kuantum mekaniğinde dalga özelliklerinden en önemlisi; dalganın konum ve momentum bilgilerinin, belli bir sınıra kadar ölçülebilir olmasıdır. • Dalga özelliklerinin daha fazlasını öğrenmemiz yasaklanmıştır. Fiziksel olarak da bu zaten mümkün değildir. Buna “Heisenberg belirsizlik ilkesi” denir. • Bu özellik aynı zamanda, mutlak determinizmi reddeder ve kader gerçeğine kapı aralar. 217

Süper Sicim Teorisi (Superstring Teorisi) • Einstein’ın keşfettiği “Süper sicim teorisi” veya uluslararası ismiyle “superstring teorisi” maddenin dalga özelliği ile ilgilidir. Bu teoriye göre maddenin en temel özellik parçacığı sicimlerdir. Kütle ve elektrik yükü gibi özellikler, sicimlerin belli salınımları ile ortaya çıkar. Dolayısıyla bir dalga hareketi söz konusudur. 218

• Sicim teorisi; açık sicim ve kapalı sicim olmak üzere iki ana gruba ayrılır.

219

AÇIK SİCİM TEORİSİ VE KAPALI SİCİM TEORİSİ • Açık sicim teorisine göre, sicimlerin uçları hem birleşebilir hem de ayrılabilir. Kapalı sicim veya açık bir sicim şekli olabilir. • Kapalı sicim teorisinde ise sicimin açılabilme özelliği yoktur. Her zaman kapalı bir halka görünümündedir. Zaten mekfuf kelimesinin bir diğer anlamı da “kulplarından sıkıca bağlanıp heybe gibi asılmış” demektir. 220

• Düğümün açılıp kapanabilme özelliği göz önünde tutulduğunda, açık sicim teorisinin tercih edildiği düşünülebilir.

221

DÜRÜLMÜŞ DALGA KARAKTERİ (ÜÇ BOYUT DIŞINDAKİ DİĞER BOYUTLARIN ÜÇ BOYUT İÇİNDEKİ DÜRÜLMÜŞLÜĞÜ) • Mekfuf kelimesi, “dürülmüş” anlamına da gelmektedir. Süper sicim teorisi için üç boyut (buut) yeterli değildir, ek boyutlar gerekmektedir. Ek boyutlar, dürülmüş bir vaziyette bildiğimiz üç boyutta gizlenmiştir. Bu görüş, bu konudaki en yaygın yorumdur.

222

• 3 boyutlu bir âlemde yaşamaktayız. • 4. boyut, itibari hat dediğimiz zamandır. İçine zamanı da alan 5. boyut da vardır. Zaman, itibari bir şeydir; hakiki vücudu yoktur. Zamana değer, hayatiyet ve canlılık kazandıran şey, o zaman zarfı içinde yapılan işlerdir. • Einstein, hem bu boyutlardan hem de 6. boyuttan söz etmiştir. Einstein’ın iddia ettiği bu 6. boyut, seyr ü seyahat olarak bilinir. 223

• Mekfuf kelimesinin “dürülmüş” anlamında da; maddenin dalga karakterine, süper sicimlere ve 3 boyut dışındaki diğer boyutlara çarpıcı bir işaret görülmektedir. • Süper sicim teorisi, 1915 yılında Einstein tarafından bulunan bir teoridir. • Diğer âlemde insanın görmesi ise belki 100 boyutlu olacaktır. İnsan öbür dünyada bir şeyi aynı anda 100 boyutlu olarak görüp hissedebilecektir. 224

• Sonuç olarak kuantum mekaniğine göre, evrendeki her bir zerreye karşılık gelen bir dalga vardır. Evren, bu dalgalardan meydana gelmiş bir denizdir.

225

ATOMDA VE YILDIZLARDA AYNI KANUN GEÇERLİDİR

226

• KÜTLESEL ÇEKİM KUVVETİ: Gezegenlerdeki kanundur. m1 x m2

F= G r2

• COULOMB (KULOMB) ÇEKİM KUVVETİ: Atomdaki kanundur. q1 x q2

F= k r2 227

• G ve k sabit sayıdır. F, çekim kuvvetidir; birimi Newton (N)’dur. r, uzaklıktır. m gezegenlerin kütlesi, q ise elektron ve protonun yüküdür. • En büyük âlemdeki en büyük sistemlerdeki itme ve çekme kanunları ile en küçük atom parçacıklarındaki kanunlar aynıdır. Eğer bu tür kanunlar değişseydi, hiçbir ilim inkişaf edemez ve kanunlar belirli, kararlı olamadığından hiçbir formülden, sabit sayıdan vb. hususlardan bahsedilemezdi. 228

• İlimlerin meydana gelmesi, bu değişmez kananlar vasıtasıyla olmaktadır. • Gezegenlerdeki ve atomdaki kanunun adı değişmiştir, ama aynı kanundur.

229

3.BÖLÜM: PERİYODİK SİSTEM

230

PERİYODİK SİSTEM ÜZERİNE YAPILAN İLK ÇALIŞMALAR

231

MENDELEEV (MENDELYEF)’İN PERİYODİK SİSTEMİ • Kimya bilgini Mendeleev (Mendelyef), elementleri bir arada gösteren bir cetvel yapmış ve buna periyodik sistem adını vermişti. Elementleri atom kütlelerine göre sıralamıştı. O zamanlar henüz daha bütün elementler keşfedilmediğinden periyodik sistemdeki hanelerin hepsi dolu değildi, bir kısmı boş duruyordu. 232

• Mendelyef, ileride boş hanelerin ileride dolacağını düşünüyordu. Boş bıraktığı yerlerdeki elementlerin bazı özelliklerini de belirtmişti. Mendelyef, söylediği özelliklere uygun olarak eksik elementlerin bulunup daha sonra boş kalan yerlere yerleştirileceğini biliyordu. Mendelyef’in cetveli bu durumuyla bile ileride bulunacak bütün elementlerin atom kütlelerini, özelliklerini daha bulunmadan ortaya koyuyordu. 233

• Daha sonra keşfedilenler aynen Mendelyef’in dediğine uygun olarak ortaya çıktı. Hiçbir kimse Mendelyef’e “Nereden biliyorsun da element henüz daha bulunmadan, elementi görmeden elementin atom kütlesini, periyodik sistemdeki yerini, özelliklerini belirtiyorsun, böyle saçmalık olur mu?” demedi, diyemezdi de; çünkü bu, kâinatta gözlenen nizamın gereğiydi. 234

• Belki de günümüz teknolojisiyle gözlemlenemeyen fakat varlığı ilmî olarak ispat edilen atom numarası 43, 61 gibi bazı olan elementler de gelecekte dünyada veya bu gün için gidemediğimiz yıldız veya gezegenlerin birinde keşfedilecektir. Bu elementlerin stratejik fonksiyonu olan element olma olasılığı da vardır.

235

MÜSLÜMANLARIN BULDUĞU ELEMENTLER • Alkali kelimesi, Arapça el kali kökünden türemiştir. Arapçada lügat manası bazik olan madde demektir. Kalevi de denir. Cabir bin Hayyan, potasyuma özelliğine uygun kalium adını vermiştir. Potasyum, bazik özellikte bir elementtir. Kalium, kalevi özelliğe sahip madde anlamındadır. Kalevi kelimesinin Latincesi olan kalium sözcüğü Arapçadan Latinceye geçmiştir. 236

• Müslümanların bulduğu elementler 800’lü yıllara rastlar. • 10 kadar elemente ismini Müslümanlar koymuştur.

237

MODERN PERİYODİK SİSTEM

238

GRUPLARIN BAŞLICA ÖZEL ADLARI • • • • • •

1. GRUP: Alkali metaller 2. GRUP: Toprak alkali metaller 5. GRUP: Piniktojenler (Boğanlar) 6. GRUP: Kalkojenler (Kayaç oluşturanlar) 7. GRUP: Halojenler (Tuz yapanlar) 8. GRUP: Soy gazlar veya asal gazlar veya 0 grubu elementler 239

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ

240

KATMAN ELEKTRON SAYILARINI BELÄ°RLEME KURALLARI

241

KATMAN SAYISI (n) • Katman “n” harfi ile gösterilir. • n; 1’den başlamak üzere sırasıyla tam sayılı rakamlardır (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). • Sayı, elektron katmanının çekirdeğe olan uzaklığı ile ilgilidir. • n sayısının büyüklüğü elektronun çekirdeğe olan uzaklığı ve potansiyel enerjisi ile doğru orantılıdır. 242

• Katmana, baş kuantum sayısı, enerji düzeyi veya kabuk da denir. Bu katmanlar 1, 2, 3… gibi sayılardan başka K, L, M… gibi harflerle de gösterilebilir.

243

ENERJİ DÜZEYİNDE (KATMANDA) BULUNABİLECEK EN FAZLA ELEKTRON SAYISI • Enerji düzeyinde bulunabilecek en fazla elektron sayısı, 2n2 formülü ile hesaplanır; n enerji düzeyi numarasıdır.

244

ENERJİ DÜZEYİNDE BULUNABİLECEK EN FAZLA ORBİTAL SAYISI • Enerji düzeyinde bulunabilecek en fazla orbital sayısı, n2 formülünden bulunur; n enerji düzeyi numarasıdır.

245

FORMÜLLER • n: Enerji düzeyi sayısı • 2n2: Enerji düzeyinde bulunabilecek en fazla elektron sayısı • n2: Enerji düzeyinde bulunabilecek en fazla orbital sayısı

246

ENERJİ DÜZEYİNDE BULUNABİLECEK EN FAZLA ELEKTRON SAYISI • KURAL 1: Enerji düzeyinde bulunabilecek en fazla elektron sayısı, 2n2 formülü ile hesaplanır; n enerji düzeyi numarasıdır. • KURAL 2: En dış katmanda 8’den, dıştan 2.katmanda da 18’den fazla elektron bulunamaz. 247

ATOMUN ELEKTRONLARININ KATMANLARA YERLEŞTİRİLMESİ • Atom numarası verilmelidir. 2n2 formülüyle beraber 3 kuralın ve istisnaların bilinmesi gereklidir. Modern atom teorisine göre önce atomun elektron dizilişi yazılırsa bu elektronlarının katmanlara yerleştirilmesi kendiliğinden ortaya çıkar, 3 kuralı da istisnaları da ezberlemeye gerek kalmaz. 248

ATOM NUMARASI VERİLEN ATOMUN ELEKTRONLARININ KATMANLARA YERLEŞTİRİLMESİ ÖRNEKLERİ •

Br:2-8-18-7

•

Y:2-8-18-9-2

•

Ce:2-8-18-20-8-2

•

Te:2-8-18-18-6

•

Rn:2-8-18-32-18-8 249

AUFBAU KURALI • Temel hâlde elektronlar, çekirdeğe en yakın düşük enerjili orbitalden başlayarak sırayla yüksek enerjili orbitale doğru dolarlar. Buna Aufbau kuralı denir.

250

ÖNCE ATOMLARIN ELEKTRON DİZİLİŞİ YAZILIR, SONRA KATMANLARDAKİ ELEKTRON SAYISI SIRASIYLA TOPLANARAK BULUNUR •

2 2 6 2 6 2 10 5 Br:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 35 35

•

Br:2-8-18-7

2 2 6 2 6 2 10 6 2 1 Y:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 39 39

Y:2-8-18-9-2 251

ELEMENTLERİN ÖZELLİKLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILMASI

252

METALLER

253

YERYÜZÜNDE BULUNAN DOĞAL ELEMENTLER VE DOĞAL BİLEŞİKLER HANGİLERİDİR?

254

METALLERİN SERBEST YA DA BİLEŞİK OLARAK DOĞADA BULUNMASIDAKİ KURAL • İndirgenme yarı pil potansiyeli listesinde; indirgenme potansiyeli hidrojenden yüksek olan metaller, soy (altın, platin, gümüş) ve yarı soy (bakır, cıva) metallerdir. Soy metaller doğada yalnız elementel hâlde bulunur, bileşikleri hâlinde bulunmaz. 255

• Yarı soy metaller ise hem elementel hâlde hem de bileşiği hâlinde bulunur. • Amalgam diş dolgular; cıva ve gümüş içerir. Altın diş dolgusu da vardır. Platin metali ise, protezlerde kullanılır. Bütün bu kullanımlarda altın, platin, gümüş ve cıva; aynen doğadaki gibi metalik hâldedir. Sıfır değerliklidir. Bu nedenle de sağlığa zararları yoktur. • Bakır ve cıva da soy metaller gibi genelde doğada serbest hâlde bulunur. 256

• Bakır ve cıva metallerine, yarı soy metal denmesinin sebebi; doğada doğal bileşiklerinin de olmasıdır. • Bu 5 element dışındaki bütün metaller, yaklaşık 70 metal doğada yalnız bileşikleri hâlinde bulunur, hiçbiri serbest hâlde bulunmaz. • Örneğin doğada Na, Ca, Al yoktur. NaCl (yemek tuzu), CaCO3 (mermer), Al2O3 (alüminyum metalinin elektroliz yöntemiyle elde edildiği boksit cevheri) vardır. 257

• Tabiatta bulunan ve suda çözünmeyen doğal metal bileşiklerine cevher (filiz) denir. • Genellikle kaya tuzu gibi suda çözünenler yerin derinliklerinde, suda çözünmeyenler ise yerin üstündedir. • Demir ve nikelin indirgenme potansiyeli hidrojenden az olmasına rağmen, yerkürenin merkezinde erimiş elementel hâlde de bulunurlar. 258

•

İnsan evrenin küçültülmüş bir örneği olduğundan; evrende hangi doğal element ve bileşik varsa, insanda numunesi vardır. Zemin yüzündeki doğal element ve doğal bileşiklerin çok faydalı görevleri vardır. Özellikle de insanın hizmetine koşmaktadırlar.

259

• Pb (KURŞUN): Matbaacılıkta, çatıların kaplanmasında, boru, halat, akü ve boya yapımında kullanılır. Lehim; kurşun ve kalay karışımıdır. Saçma; kurşun ve arsenik karışımıdır. Matbaa harfi; kurşun, kalay ve antimon karışımıdır. • Zn (ÇİNKO): Pirinç alaşımında çinko ve bakır vardır. Çatı kaplamalarında, otomobil endüstrisinde, kaplamacılıkta ve boyar madde üretiminde kullanılır. 260

• Ti (TİTANYUM): İlk olarak titan uydusunda keşfedildiğinden bu isim verilmiştir. Tıpta beyin tümörlerinin tedavisinde, güdümlü mermi ve uçak gövdesi imalinde, uydu alıcılarını saptırmada ve aşınmayan balata üretiminde kullanılır. Titanyum ile krom karışımından oluşan alaşımdan, elektrik israfının olmadığı elektrik kablosu yapımında faydalanılır. • W (VOLFRAM VEYA TUNGSTEN): Ampullerin içindeki teller volframdır. 261

• Bi (BİZMUT), Po (POLONYUM), At (ASTATİN), Rn (RADON), Fr (FRANSİYUM), Ra (RADYUM), Ac (AKTİNYUM), Th (TORYUM), Pa (PROTAKTİNYUM), U (URANYUM): Radyoaktif elementlerdir. Enerji üretimi ve ışın elde edilmesinde kullanılır. • Sn (KALAY): Teneke, kalaylanmış sacdır. Sac, ince demir–çelik ürünüdür. Bronz (tunç) alaşımı; kalay ve bakırın karışımıdır. Lehim; kurşun ve kalay karışımıdır. Matbaa harfi; kurşun, kalay ve antimon karışımıdır. 262

• Mn (MANGAN): Sert çelik imalinde kullanılır. Panzer paletleri, manganlı çeliktir. Madeni para alaşımında da, mangan metali de vardır. • Pt (PLATİN): Platin tel ve platin elektrot gibi laboratuvar araçlarında, takı yapımında, sanayide sıvı yağlardan hidrojenlendirmeyle margarin elde edilmesinde katalizör olarak, cerrahide ve diş protezlerinde kullanılır. 263

• Cu (BAKIR): Elektrik kablosu, mutfak aracı, elektrot ve süs eşyası yapımında kullanılır. Bronz (tunç) alaşımı; kalay ve bakırın karışımıdır. Pirinç; bakırın çinkoyla olan alaşımıdır. Bakırın erime noktası düşüktür. Bu nedenle bakırın eritilmesi eskiden beri önem kazanmıştır. Bakır, doğada elementel hâlde bulunan beş metalden birisidir. Bakır, korozyona karşı dayanıklı bir metaldir. Bu sayılan özelliklerinden dolayı; eskiden beri, hatta günümüzde de bakırdan faydalanılmıştır. 264

İnsanoğlunun geçmişten günümüze medeniyette ilerlemesi ve maddi güç yönüyle önemli bir kalkınma elde etmesi; bakırın eritilmesi ile tel ve levha hâline getirilmesi ile olmuştur. • Fe (DEMİR): İnsanlık, sosyal yaşamında demire çok muhtaçtır. İnşaat sektöründe, harp sanayisinde, otomotiv ve ulaşım alanında demir–çelik endüstrisinin önemi çok büyüktür. Mekanik, elektronik vb. her dalda kullanılan, her çeşit alet demirden yapılır. 265

Demiri hamur gibi yumuşatmak, tel gibi inceltmek ve şekil vermek, endüstriyel kalkınmanın aslı, anası, esası ve kaynağıdır. Bu sebeple demirin önemine vurgu için; “Demir yerden çıkmıyor, gökten iniyor.” denmiştir. Yerkürenin merkezi; erimiş demir ve erimiş nikel karışımıdır. Semadan düşen taşlara, gök taşı denir. Düşen gök taşlarının tetkik edilen parçalarında; demir, çelik ve başka maddeler karışık olarak bulunmaktadır. 266

• U (URANYUM): Nükleer reaktörlerde hâlen kullanılan yakıttır. Ağrı dağında, Soma’da ve Van gölünde uranyum yatakları vardır. • Al (ALÜMİNYUM): Otomobil, gemi, vagon ve uçak yapımında; elektrik ve kimya endüstrisinde; mutfak araç– gereçlerinin ve elektrikli ev aletlerinin imalinde kullanılır. Vagonlar, alüminyum metalinden olmalıdır; çünkü alüminyum metali hafiftir. Vagonlara demir taşıtmamalıdır. 267

• Hg (CIVA): Termometre yapımında, bileşik elde edilmesinde, barometre üretiminde, cıva buharlı lamba imalinde kullanılır. Amalgam alaşımı, diş hekimliğindeki diş dolgu maddesidir; cıva ve gümüşten oluşur. • Ni (NİKEL): Paslanmaz çelik üretiminde, madeni para yapımında kullanılır. Magma; erimiş demir ve erimiş nikeldir. • Th (TORYUM): Önümüzdeki yıllarda nükleer reaktörlerin yakıtı toryumdur. 268

• Mg (MAGNEZYUM): Alaşımları uçak, füze ve ev eşyası yapımında, ayrıca fotoğrafçılıkta flaş olarak kullanılır. • Os (OSMİYUM): Kaliteli tükenmez kalemlerin ucu osmiyumdur. • Cr (KROM): Çelik üretiminde ve kaplamacılıkta kullanılır.

269

• As (Arsenik): Ağır metaldir. Ağır metallerin hepsi, hem kendileri hem de bileşikleri zehirdir. Kaynak sularında bulunmazlar. Yer altından gelen ağır metal içeren sular Burdur gölü, Acı göl gibi göllerde, ağır olduklarından toplanırlar; yeryüzüne çıkamazlar. Diğer sularla bulunan arsenik, çevre kirlenmesi sebebiyledir. Halk arasında zırnık adıyla bilinen madde arseniktir. 270

ARSENİK İLE ZEHİRLEME • Arseniğin zehir olarak kullanılması çok eskidir. Roma tarihinde Hıristiyanlara karşı kullanmışlardır, eskilere dayanmaktadır. Fatih Sultan Mehmet, Yavuz Sultan Selim başta olmak üzere çok sayıda Osmanlı padişahının, günümüzde de Turgut Özal’ın, Bülent Ecevit’in zehirlendiği söylenmektedir. Zehirlenenler genelde iyi insandır, vücutları çürümeden duruyordur. 271

TARİHÎ ŞAHSİYETLERİN MEZARLARI AÇILARAK ZEHİRLENDİKLERİ AÇIĞA ÇIKARILMALI MI? • Böyle tarihî şahsiyetler için bu yapılmalıdır. Mezarları açılmalı ve adli tıpa gönderilmelidir, bunun hiçbir mahzuru yoktur, en azından mesele kestirilip atılarak konu kapatılmış olur. 272

Au (ALTIN) • Altın, kadınlarda yüksek ahlakın temini içindir. • Altın, hem erkekte hem de kadında kadınlık hormonunu arttırır. • Erkek ile kadın arasındaki muhabbeti altın, şayet kadın takarsa arttırır. • Altının bakır ve gümüş alaşımları, altının yumuşaklığını gidermek için üretilir. 273

ALTIN REZERVLERİMİZ NEREDEDİR? • Altın yatakları ülkemizde Hatay ve Konya’da bulunmaktadır. • Bakır madeninin bulunduğu her yerde altın da çıkarılır. Bakır ile altın, beraber bulunur. • Fırat nehri Murgul’dan geçmektedir. Murgul’da bakır madeni vardır. Henüz bulunmasa da Murgul’da altın rezervi araştırmaları sürdürülmektedir. 274

ALTIN REZERVİNDE DÜNYA DOKUZUNCUSUYUZ, KAYNAKLARIMIZI İSPAT ETTİĞİMİZDE DÜNYA İKİNCİSİ OLACAĞIZ • Dünyada takı olarak kullanılan 650 000 ton altının 65 000 tonu Türkiye’dedir • Fırat’ın suyu çekilince altından altın çıkacağı söylenmektedir. 275

“FIRAT’IN SUYU ÇEKİLİR VE ALTIN MADENİNDEN BİR DAĞ ZUHUR EDER.” SÖZÜNDE HANGİ OLAYLARA İŞARETLER VARDIR? • Fırat suyunun altın değerinde olabileceği bir döneme mecaz olarak işaret olabildiği gibi yapılacak barajlardan elde edilecek gelirlere de altın sözüyle işaret olabilir. 276

• Fırat’ın suyu tamamen çekilerek, altında çok büyük altın ve petrol yataklarının çıkacağı da bildirilmiş olabilir. Ayrıca, toprak çökmeleri neticesinde altın madeninin de bulunması olasıdır. • Sözün devamındaki “Kim orada bulunursa bir şey almasın.” sözünden de o bölgenin, bünyemizde, bir dinamit gibi, potansiyel bir tehlike olduğunun anlatılmasında şüphe yoktur. 277

GÜMÜŞ VE ALTIN CİNSİNDEN OLMAYAN HAZİNELER • Peygamber Efendimiz buruk bir tebessümle “Müjde Tâlekan’a! Orada Allah'ın gümüş ve altın cinsinden olmayan hazineleri var.” demiştir. • Tâlekan, petrol yatakları bol olan bir mıntıkanın adıdır. Tâlekan bölgesinde bulunan Kazvin şehrinde petrol çıkmaktadır. Kazvin, günümüzde İran sınırları içerisindedir. 278

• İleride o bölgede uranyum, elmas vb. başka değerli madenler de bulunabilir. • Raif Karadağ “Petrol Fırtınası” adında bir kitap yazmış, otel odasında öldürülmüştür.

279

TOPRAKTAKİ ALTINI SİYANÜR YÖNTEMİYLE ÇIKARTMAK ZARARLI MIDIR? • Bergama’da altının çıkartılmaması için, uzun zaman yürüyüş yapıldı. Necip Hablemitoğlu ölümünden az önce siyanür yürüyüşünün bahane olduğunu açıklamıştı. • Bergama’da altın çıkarılmaya başlandı. Senede 100 ton siyanür kullanılıyor, tamamı yok ediliyor. Bu sebeple çevreye zararı olmuyor. 280

• Ülkemizde çevreye başka sebeplerle atılan zaten 265 000 ton siyanür vardır.

281

SİYANÜR YÖNTEMİYLE ALTIN ELDE EDİLMESİNE AİT KİMYASAL REAKSİYON DENKLEMLERİ • 4Au + 8NaCN +2H2O + O2 → 4NaAu(CN)2 + 4NaOH • 2Na + 2Au(CN)2 + Zn → 2Au + Na2Zn(CN)4 282

ALTIN REZERVLERİMİZ • Altın yatakları ülkemizde Hatay ve Konya’da bulunmaktadır. • Fırat’ın suyu çekilince altından altın çıkacağı söylenmektedir. • Bakır madeninin bulunduğu her yerde altın da çıkarılır. Bakır ile altın, beraber bulunur. • Fırat nehri Murgul’dan geçmektedir. Murgul’da bakır madeni vardır. Henüz bulunmasa da Murgul’da altın rezervi araştırmaları da sürdürülmektedir.

283

ALTININ AYARININ BELİRLENMESİ (ALTIN SAHTECİLİĞİNİN ÖNLENMESİ) • Cabir bin Hayyan; HCl formülüyle gösterilen hidroklorik asidi (tuz ruhu), HNO3 formülüyle gösterilen nitrik asidi (kezzap) elde etmiştir. • Cabir bin Hayyan bu iki buluşundan başka bir de; 3 hacim derişik HCl ile 1 hacim derişik HNO3 karışımından oluşan, günümüzde de bütün dünyada kullanılan kral suyunu keşfetmiştir. 284

• Altın, yalnız kral suyuyla kimyasal reaksiyona girer. • Kral suyu, başka hiçbir elementle kimyasal reaksiyona girmez. • Bu özellikten; hem altının saf olup olmadığının anlaşılmasında hem de altın alaşımlarındaki altının yüzde bileşim miktarının bulunmasında (altının ayarının tayini) yararlanılır. 285

• Altının yalnız kral suyuyla kimyasal reaksiyona girmesi, hem altının saflığının belirlenmesinde hem de özellikle sahteciliğin önlenmesinde günümüzde de kullanılan en yaygın ve önemli bir yöntemdir. • Bu yöntemin dört işlem basamağı vardır. • Birinci basamakta; altın yüzdesi tayin edilmek istenen metal karışımından oluşan bileşimden (ayarından veya sahteliğinden şüphe edilen altın) hassas tartım alınır. 286

• İkinci basamakta; altının üzerine kral suyu ilave edilir. • Kral suyuyla, yalnız altın kimyasal reaksiyona girdiğinden yalnız altının bileşikleri oluşur; gümüş, bakır, nikel, çinko gibi altınla beraber bulunması muhtemel olan metallerin bileşikleri oluşmaz. • Altın yükseltgenmiş; diğer metaller ise kimyasal reaksiyona girmemiş olur. 287

• Üçüncü basamakta ise; ikinci basamakta oluşan altın bileşiğindeki altın katyonu, tekrar sıfır değerlikli altına indirgenir. • Bu işlem şöyle yapılır: Altın bileşiğindeki altın katyonu, Fe+2 çözeltisi ile reaksiyona sokulur; böylece altın katyonu tekrar elementel altına indirgenir, Fe+2 ise Fe+3’e yükseltgenir.

288

• Dördüncü (son) basamakta ise; ele geçen saf altın tartılır; baştaki tartımla oranlanarak altının yüzde safiyeti bulunmuş olur.

289

ALTIN ALAŞIMLARI Renk Sarı

Ayar Alışımdaki Elementlerin Yüzdeleri 22 Altın 91,67% Gümüş 5% Bakır 2% Çinko 1,33% Kırmızı 18 Altın 75% Bakır 25% Gül 18 Altın 75% Bakır 22,25% Gümüş 2,75%

290

Renk

Ayar Alışımdaki Elementlerin Yüzdeleri

Pembe

Beyaz

Gri– Beyaz

Yeşil

Altın 75% Bakır 20% Gümüş 5% Altın 75% Palladyum veya Platin 25% Altın 75% Palladyum 10% Nikel 10% Çinko 5% Altın 75% Demir 17% Bakır 8% Altın 75% Gümüş 25%

291

Renk

Ayar Alışımdaki Elementlerin Yüzdeleri

Açık Yeşil

Yeşil

Koyu Yeşil

Beyaz– Mavi veya Mavi Mor

–

Altın 75% Bakır 23% Kadmiyum 2% Altın 75% Gümüş 20% Bakır 5% Altın 75% Gümüş 15% Bakır 6% Kadmiyum 4% Altın 75% Demir 25% Altın 80% Alüminyum 20% 292

Renk Sarı Sarı Yoğun Sarı Sarı Koyu Sarı

Ayar Alışımdaki Elementlerin Yüzdeleri 22 18 22

Altın 91,6% Gümüş 5,5% Bakır 2,9% Altın 75% Gümüş 16% Bakır 9% Altın 91,6% Gümüş 3,2% Bakır 5,1%

14 9

Altın 58,5% Altın 37,5%

Gümüş 30% Bakır 11,5% Gümüş 31,25% Bakır 31,25%

293

ALTIN ALAŞIMI FOTOĞRAFLARI

Mor

Beyaz

Mavi – Yeşil – Pembe

Gül

Sarı (24 Ayar) Sarı (22 Ayar)

294

METALLERİN SERBEST YA DA BİLEŞİK OLARAK DOĞADA BULUNMASIDAKİ KURAL • İndirgenme yarı pil gerilimi listesinde; indirgenme potansiyeli hidrojenden yüksek olan elementler, soy (altın, platin, gümüş) metaller ve yarı soy (bakır, cıva) metallerdir. Soy metaller doğada yalnız elementel hâlde bulunur, bileşikleri hâlinde bulunmaz. 295

• Tabiatta bulunan ve suda çözünmeyen doğal inorganik metal bileşiklerine cevher (filiz) denir. Formülü basit olan cevherler olduğu gibi, kompleks olanları da vardır. • Genellikle kaya tuzu gibi suda çözünenler yerin derinliklerinde, suda çözünmeyenler ise yerin üstündedir. • Demir ve nikelin indirgenme potansiyeli hidrojenden az olmasına rağmen, yerkürenin merkezinde erimiş elementel hâlde de bulunurlar. 298

AMETALLER

299

AMETALLERİN SERBEST YA DA BİLEŞİK OLARAK DOĞADA BULUNMASIDAKİ KURAL • F2 ve Cl2 gazı, tabiatta bulunmaz. Doğada florür bileşikleri ve klorür bileşikleri vardır. • F2 gazı ve Cl2 gazından başka bütün ametaller; doğada, hem elementel hâlde hem de bileşiği hâlinde bulunur. • Tabloda bunlar örneklerle gösterilmiştir: 300

AMETALİN DOĞAL SEMBOLÜ ELEMENTEL AMETALİN FORMÜLÜ C

C (KÖMÜR)

AMETAL İÇEREN DOĞAL BİLEŞİĞİN FORMÜLÜ CO2

H2 (HİDROJEN)

H2O

O2 (OKSİJEN)

CaCO3 (ALÇI)

N2 (AZOT)

PROTEİN

S (KÜKÜRT TOZU) CaSO4 (MERMER) Si (AKİK TAŞI) SiO2 (KUM)

301

• H2 (HİDROJEN): Sıvı hidrojen roket yakıtıdır. H2 gazı; margarin elde edilirken sıvı yağların doyurulması işleminde, uçan balonlarda, NH3 (amonyak), HCl (hidroklorik asit) ve CH3OH (metil alkol) bileşiklerinin sentezinde kullanılır. Havanın hacimce % 0,00005’i hidrojendir. • S (KÜKÜRT): Tarımsal mücadelede ve akülerin sıvısı olan sülfürik asit üretiminde kullanılır. 302

• N2 (AZOT): Havanın hacimce % 78’i azottur. Azot; amonyak ve nitrik asit üretiminde kullanılır. • I2 (İYOT): Tentürdiyot; I2 (iyot) ve KI (potasyum iyodür)’ün C2H5OH (etil alkol)’deki çözeltisidir. Radyoaktif izotopu, hipertiroidizimde kullanılır. • P (FOSFOR): Kırmızı fosfor, kibrit üretiminde kullanılır. 303

• C (KARBON): Kömür, elmas ve grafit olmak üzere üç allotropu vardır. Kömür yakacak, elmas ziynet eşyası, grafit ise elektrot ve kurşun kalem ucu olarak kullanılır. • O2 (OKSİJEN): Havanın hacimce % 21’i azottur; azot solunum maddesidir. Kaynakçılıkta ve çelik endüstrisinde kullanılır. Oksijenin allotropu O3 (ozon); havanın hacimce % 0,00006’sıdır. Ozon tabakası, güneş ışınlarının zararını filtre eder. 304

AMETALLERİN SERBEST YA DA BİLEŞİK OLARAK DOĞADA BULUNMASIDAKİ KURAL • F2 gazı ve Cl2 gazı, tabiatta bulunmaz. Doğada florür bileşikleri ve klorür bileşikleri vardır. Bu ikisinden başka bütün ametaller, hem elementel hâlde hem de bileşiği hâlinde bulunur. Tabloda bunlar örneklerle gösterilmiştir: 305

ASAL GAZLAR (SOY GAZLAR)

306

• Kr (KRİPTON) VE Xe (KSENON): Fotoğrafçılıkta, çok hızlı hareket eden cisimlerin görüntülenmesinde kullanılır. Havanın hacimce % 0,0001’i kripton ve % 0,94’ü ise ksenondur. • He (HELYUM): Uçan balonların şişirilmesinde kullanılır. Havanın hacimce % 0,000009’u helyumdur. • Rn (RADON): Kanser tedavisinde alfa ışını kaynağı olarak kullanılır. 307

• Ne (NEON) VE Ar (ARGON): Flüoresanlı lambalarda tüplerin içine bu gazlar doldurulur. Havanın hacimce % 0,0012’si neon, % 0,94’ü ise argondur.

308

SOY GAZLARIN KULLANILDIĞI YERLER • He: Balon yapımında, soğutucularda, roket yakıtı olarak, anestezik gazların seyreltilmesinde • Ne: Kırmızı ışık elde edilmesinde • Xe: Araba farlarında • Rn: Kanser tedavisinde

309

KSENONUN OKSİJENLE YAPTIĞI BİLEŞİKLER • XeO3 • XeO4 • Na4XeO6 x nH2O • 2Ba2XeO6 x 3H2O

310

KSENONUN OKSİJENLE VE FLORLA YAPTIĞI BİLEŞİKLER • XeO2F2 • XeOF2 • XeOF4 • KXeO3F • (NO)2XeF8

311

KSENONUN FLORLA YAPTIĞI BİLEŞİKLER • • • • • • •

XeF2 XeF4 XeF6 XeF6 x SbF5 XeF6 x AsF5 XeF2 x 2SbF5 XeF2 x 2TaF5 312

• XeF6 x BF3 • RbXeF7 • NaXeF8 • K2XeF8 • Cs2XeF8 • Rb2XeF8

313

KRİPTON VE RADONUN FLORLA YAPTIĞI BİLEŞİKLER • KrF2 • KrF2 x SbF5 • KrF4 • RnFn

314

SOY GAZLAR YAPAY BİLEŞİK OLUŞTURUR • Soy gazlardan He (helyum), Ne (neon), Ar (argon) elementlerinin hiçbir bileşiği yoktur. Kr (kripton), Xe (ksenon) ve Rn (radon) elementleri ise özel şartlarda O 2 (oksijen) gazı ve F2 (flor) gazıyla bileşik oluştururlar. Neden soy gazlardan ilk üçü bileşik yapmıyor da son üçü bileşik yapıyor? Neden yalnız O2 ve F2 elementleriyle bileşik oluşturuyorlar? 315

• Elektronegatiflik; bağ elektronlarını çekme kabiliyetidir. • Elektronegatiflik, periyodik tabloda soldan sağa doğru artar. Soy gazların elektronegatifliği diğer gruplara göre yüksektir. Bununla beraber O ve F elementlerinin elektronegatifliği; Kr, Xe ve Rn’dan daha fazladır. He, Ne ve Ar elementleri için elektronegatiflik söz konusu değildir. Oksijenin elektronegatifliği 3,5, florun 4, kriptonun 3, ksenonun 2,6, radonun ise 2,4’tür. 316

• Oksijen ve florun elektronegatifliği ile son üç soy gazın elektronegatiflikleri arasında fark azdır. Bu nedenle oluşan bileşik, kovalent özelliktedir. Elektronegatifliği az olan Kr, Xe ve Rn kısmi pozitif konumunda; elektronegatifliği fazla olan O ve F ise kısmi negatif konumundadır. • Soy gaz bileşikleri, yapaydır. Araştırma amaçlı üretilmiştir. • Kullanım yerleri yoktur. 317

• Oluşturulma reaksiyonları, endotermik olduğundan masraflıdır. • Tabloda görüldüğü gibi çok farklı bileşik oluştururlar. İki element arasında çok sayıda bileşiğin meydana gelmesi; kararsızlığın ve zorla oluşturulmanın göstergesidir. • Kararsız bileşik, hemen bozunan bileşik anlamına gelir. 318

• Soy gaz bileşikleri, ametal– ametal bileşikleri gibi adlandırılır. • Soy gazlar, havada bulunan elementlerdir. • Soy gaz bileşikleri, 1964 yılında üretilmiştir.

319

ELEMENTEL HÂLDE OLAN SOY GAZLARIN HAVADA HACİMCE BULUNMA YÜZDELERİ GAZIN ADI Helyum

HACİMCE YÜZDESİ 0,0005

Neon

0,0012

Argon

0,94

Kripton

0,0001

Ksenon

0,000009 320

YARI METALLER

321

• Si (SİLİSYUM): Kuvars, akik taşı ve çakmak taşı silisyum kristalidir. Kuvars kristali, enerji verir ve tansiyonu düzenler. Bütün akik taşları stres ve gama iyi gelir. Kırmızı akik taşı meni noksaniyetini tamamlar, kan dolaşımını düzenler. Mavi akik taşı, düşünce yeteneğini geliştirir ve güzel konuşmayı sağlar. Pembe akik taşı, kötü duygulara fırsat vermez ve sempati kazandırır. Mor akik taşı, ametist olarak bilinir. 322

B (BOR) • Dünya bor rezervinin % 76’sı Türkiye’dedir. Bor madeninin üretiminde ve ihracatında Türkiye dünyada birinci sıradadır. Ülkemizde bor Kütahya–Emet’te bulunmaktadır. Bolu tüneli havalisinde de bor bulunmuştur. Bolu tüneli yapımı 15 sene sürmüştür. Ülkemizdeki bor üretim merkezleri; Balıkesir–Bandırma, Balıkesir– Bigadiç, Eskişehir–Kırka, Bursa– Kestelek’tedir. 323

• Bor bileşikleri, hidrojen kaynağıdır. Bordan elde edilen hidrojen, yakıt olarak kullanılır. Bor bileşiğinin içerdiği hidrojen yakıtıyla çalışan arabalar vardır. Bunlara bor arabaları denir. Yine bor cevherindeki hidrojenin, hava oksijeniyle yanması suretiyle çalışan bor pili ve bor reaktörü de vardır. Borun yakıt olarak kullanılması, en önemli kullanım alanıdır. Bu alanda, gelecekte çok ileri gelişmelerin olacağı tahmin edilmektedir. 324

• Önemli bir diğer kullanım alanı da bor alaşımlarıdır. Borun çelikle olan alaşımı elastikiyet kazanır. Bu özelliğinden dolayı 150 katlı binalarda kullanılır. • Uzay mekiği yapımında da bor kullanılmaktadır. • LCD televizyon ekranı yapımında da bor kullanılmaktadır. • Bor madeni 400 farklı alanda katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. 325

• Bor; cam, deterjan, seramik, ısı izolasyonu, ilaç, elektronik, tarım, sağlık, tekstil, cam vb. pek çok sektörde yaygın olarak kullanılır. • Borun dünya fiyatını Türkiye belirlemektedir. • Bor madeni Türkiye için stratejik öneme sahiptir, ülkemizi ilerilere götürecek bir kaynaktır.

326

• Bor, doğada genelde cevherleri hâlinde bulunur. • Nadiren elementel hâlde de bulunur. • Elementel haldeki kullanım alanları ve yakıt olarak kullanımı aslında çok daha önemlidir. • Çeşitli yöntemlerle, doğal bor bileşiğinden bor elementi elde edilir. Türkiye’de bu üretime henüz başlanmamıştır. 327

BOR NİÇİN ÖZELLEŞTİRİLMEDİ? (BOR POLİTİKAMIZ)

• Yakın bir geçmişte Türkiye’deki bor rezervlerini uluslararası tröstler ele geçirmeye çalıştılar. • Özelleştirme günlerinde bora talipmiş gibi gözüken yerli firmalar, yabancıların taşeronuydu. • Bu ayak oyunlarından dolayı bor özelleştirme kapsamından çıkarıldı. 328

• Bor, Eti Maden İşletmeleri tarafından çıkarılmaktadır ve işlenmektedir. Eti Maden İşletmeleri, bir devlet kuruluşudur. • Bor madeni Türkiye için stratejik öneme sahiptir, ülkemizi ilerilere götürecek bir kaynaktır.

329

ELEMENT OLARAK KULLANDIĞIMIZ DOĞAL KAYNAKLARIMIZIN BULUNDUĞU YERLER • Alüminyum, Hakkâri’de, Seydişehir’de ve Toros dağlarında bulunur. • Ülkemizdeki toryum madeni kaynakları Eskişehir–Sivrihisar– Beylikahır– Kızılcaören köyünde ve Malatya’da Hekimhan–Kulancak’tadır. 330

Titanyum Isparta’da bulunur. Altın, Hatay ve Konya’da bulunur. Bakır, Ergani ve Murgul’da bulunur. Bor; Kütahya–Emet, Balıkesir–Bandırma, Balıkesir–Bigadiç, Eskişehir–Kırka ve Bursa–Kestelek’te bulunmaktadır. • Uranyum; Ağrı dağında, Soma’da ve Van gölünde vardır. • • • •

331

HANGİ ELEMENTTE DÜNYADA BİRİNCİYİZ? • Dünyadaki borun % 76’sı Türkiye’dedir. • Dünyadaki toryumun % 80’i Türkiye’dedir. • Dünyadaki titanyumun % 100’ü Türkiye’dedir.

332

KAYNAKLARDA ÜLKELERİN MADEN YÜZDELERİ NİÇİN FARKLIDIR? • Bir element, farklı cevherlerden elde edilebilir. Şayet herhangi bir elementin; cevherdeki yüzde içeriği azsa ve günümüz tekniğine göre henüz o cevherden elde edilmesi ucuz yolla gerçekleştirilemediyse, o kaynak yok sayılıyor. • Ülkemizde çok bulunan titanyumun bir görevi de, uydu haritalarında maden kaynaklarımızı tam göstermemesidir.

333

• Hazinelerin üstünü örtme konusu, kaynaklarımızın üstüne üşüşülmesini önlemesi açısından günümüzde önem taşımaktadır.

334

PERİYODİK ÖZELLİKLER

335

ATOM YARIÃ&#x2021;API

336

ATOM YARIÇAPI • Heisenberg, yarıçapı 2r/2 = r olarak düşünmüştür. • Aynı periyotta soldan sağa doğru atom yarıçapı küçülür. Başka bir ifadeyle etkin çekirdek yükü arttıkça atom yarıçapı küçülür. • Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru atom yarıçapı büyür. 337

• Atom yarıçapı yerine atom çapı veya atom hacminden de söz edilebilir. • Nötronu çok olan izotopun yarıçapı büyüktür.

338

ATOM NUMARASI VERİLEN ATOMLARIN YARIÇAPLARI • Katman elektron dizilimi yazılır. • Grup ve periyot bulunur. • Aynı gruptaki atomlardan atom numarası büyük olanın (periyodu yüksek olanın) yarıçapı büyüktür. • Aynı periyottaki atomlardan atom numarası büyük olanın yarıçapı küçüktür. 339

ATOM YARIÇAPI SORULARI • ÖRNEK: 11Na, 4Be ve 12Mg atomlarının yarıçaplarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız. • ÇÖZÜM: Na, Mg, Be

340

İZOELEKTRONİK TANECİKLERDE YARIÇAP KARŞILAŞTIRILMASI • İzoelektronik taneciklerde atom numarası fazla olanın yarıçapı daha küçüktür. • 3Li+1, 2He, 1H-1 yarıçaplarını küçükten büyüğe doğru sıralayalım: +1 -1 Li , He, H 3 2 1 341

İYONLAŞMA ENERJİSİ

342

İYONLAŞMA ENERJİSİ • M(g) + İE1 → M+(g) + e– • Elektron koparmak, elektronu sonsuza götürmek demektir. • İyonlaşma enerjisi, gaz hâlindeki bir atomdan bir elektron koparmak için gerekli olan enerjidir. • ‘Gerekli olan enerji’ denildiğine göre olay endotermiktir (Tanımda ‘açığa çıkan enerji’ denilseydi tepkime ekzotermik olurdu). 343

• İyonlaşma enerjisi tepkimesi, endotermik olduğundan iyonlaşma enerjisinin sayısal değeri olan kJ/mol değeri girenlere yazılır • Entalpi işareti ekzotermik tepkimelerde – (negatif), endotermik tepkimelerde ise + (pozitif) değerdir. • Tepkime endotermik olduğundan İE’nin entalpi karşılığı (ΔH değeri) her zaman + (pozitif) değerdir: M(g) → M+(g) + e– ΔH= + İE1 • İyonlaşma enerjisi birimi kJ/mol’dür. 344

HER BİR ELEMENTİN KAÇ İYONLAŞMA ENERJİSİ VAR? • Bir atomun kaç elektronu varsa teorik olarak o kadar iyonlaşma enerjisi vardır, ancak son katmanda 8 elektrondan fazla elektron bulunmadığından kitaplarda en fazla 8.iyonlaşma enerjisinden söz edilir.

345

BİR ELEMENTİN İE1, İE2, İE3, …………, İE7, İE8 DEĞERLERİ ARASINDAKİ İLİŞKİ • Tüm elementler için sayısal değer olarak en küçük İE, 1.iyonlaşma enerjisidir (İE 1). Sonra sırasıyla 2.iyonlaşma enerjisi, 3.iyonlaşma enerjisi, 4.iyonlaşma enerjisi, 5.iyonlaşma enerjisi, 6.iyonlaşma enerjisi, 7.iyonlaşma enerjisi, 8.iyonlaşma enerjisi ve İEn gelir. 346

• 8 elektronu olan oksijen atomunun iyonlaşma enerjilerini karşılaştıralım (Oksijen elementinin İE1, İE2, İE3, İE4, İE5, İE6, İE7, İE8 değerleri arasındaki ilişkiyi yazalım): İE1 <İE2 <İE3 <İE4 <İE5 <İE6 <İE7 <İE8

347

BİR ELEMENTİN İE1, İE2, İE3, ……, İE7, İE8 DEĞERLERİNİN REAKSİYON DENKLEMİYLE GÖSTERİLMESİ • 8O elementinin iyonlaşma enerjilerini gösterelim: • O(g) + İE1 → O+1(g) + e– • O+1(g) + İE2 → O+2(g) + e– • O+2(g) + İE3 → O+3(g) + e– 348

• O+3(g) + İE4 → O+4(g) + e– • O+4(g) + İE5 → O+5(g) + e– • O+5(g) + İE6 → O+6(g) + e– • O+6(g) + İE7 → O+7(g) + e– • O+7(g) + İE8 → O+8(g) + e–

349

SORU • Aşağıdaki reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli olan iyonlaşma enerjisi sodyumun kaçıncı iyonlaşma enerjisidir? Na+4(g) → Na+5(g) + e– • CEVAP: İE5

350

AYNI GRUPTAKİ ELEMENTLERİN İYONLAŞMA ENERJİLERİNDEKİ PERİYODİK DEĞİŞİM • Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru iyonlaşma enerjisi azalır. Bunun nedeni çap büyüyüp çekirdeğin çekimi azaldığından elektron koparmanın kolaylaşmasındandır. 351

AYNI PERİYOTTAKİ ELEMENTLERİN İE1’LERİ • Aynı periyot içerisinde soldan sağa doğru atom yarıçapı küçülüyordu. • Elektron koparmak için gerekli enerjinin niceliğinde yarıçaptan başka küresel simetri de etkin olduğundan soldan sağa doğru elektron koparmanın zorlaşarak iyonlaşma enerjisinin artması meselesinde 2 yerde istisna vardır. 352

• A grubunda aynı periyottaki elementlerin İE1’lerini karşılaştıracak olursak soldan sağa doğru artarak şöyledir: 1A <3A <2A <4A <6A <5A <7A <8A

353

İYONLAŞMA ENERJİSİ SORULARI

354

ATOM NUMARASI VERİLEN ATOMLARIN İE1’LERİ • Katman elektron dizilimi yazılır. • Grup ve periyot bulunur. • İyonlaşma enerjisi sorusu genelde aynı periyottaki A grubu elementlerinin iyonlaşma enerjilerinin karşılaştırılması sorusudur.

355

ATOM NUMARASI VERİLEN ATOMLARIN İE1’LERİ • ÖRNEK: 7N, 4Be ve 10Ne elementlerinin iyonlaşma enerjilerini büyükten küçüğe doğru sıralayınız. • ÇÖZÜM: 10Ne, 7N, 4Be • ÖRNEK: 18Ar, 11Na, 17Cl ve 13Al elementlerini artan iyonlaşma enerjisine göre sıralayınız. • ÇÖZÜM: 11Na, 13Al, 17Cl, 18Ar 356

• ÖRNEK: Aşağıdaki iyonlaşma enerjilerinden hangisi en büyüktür? • A. Rb’un ikinci iyonlaşma enerjisi • B. Mg’un ikinci iyonlaşma enerjisi • C. Ba’un üçüncü iyonlaşma enerjisi • D. Al’un üçüncü iyonlaşma enerjisi • E. Mg’un üçüncü iyonlaşma enerjisi • ÇÖZÜM • E. Mg’un üçüncü iyonlaşma enerjisi 357

• ÖRNEK: Aşağıdaki dizilimlerden hangisi iyonlaşma enerjilerindeki azalışı doğru olarak göstermektedir? • A. F> O> N> C> B> Be> Li • B. F> N> O> C> Be> B> Li • C. Li> Be> B> C> N> O> F • D. F> O> B> C> Be> N> Li • E. N> O> F> B> Li> Be > C • ÇÖZÜM • B. F> N> O> C> Be> B> Li 358

İZOELEKTRONİKLERDE İYONLAŞMA ENERJİSİ KARŞILAŞTIRILMASI • İzoelektronik taneciklerde yarıçapı küçük olandan 1 elektron daha koparmak daha zor olup fazla enerji gerektirir. • 3Li+1, 2He, 1H-1 taneciklerinden 1 elektron daha koparmak için gerekli enerjiyi yüksekten düşük enerjiye doğru yazalım: +1 -1 Li , He, H 3 2 1 359

İYONLAŞMA ENERJİLERİ VERİLEN BİR ELEMENTİN GRUBUNUN BULUNMASI • İyonlaşma enerjileri verilen bir elementin grubu, değerlik elektron sayısı, kararlı bileşiklerindeki yükü bulunabilir. • Bunun için önce soruda verilen değerler incelenerek hangi İE değerinde diğerlerine göre aşırı artış olduğu belirlenir. 360

• Aşırı artış İE2’nde ise 1A grubunda, değerlik elektron sayısı 1, kararlı bileşiklerinde yükü +1’dir. • Aşırı artış İE3’nde ise 2A grubunda, değerlik elektron sayısı 2, kararlı bileşiklerinde yükü +2’dir. • Aşırı artış İE4’nde ise 3A grubunda, değerlik elektron sayısı 3, kararlı bileşiklerinde yükü +3’tür. 361

• Aşırı artış İE5’nde ise 4A grubunda, değerlik elektron sayısı 4, kararlı bileşiklerinde yükü +4’tür. • Aşırı artış İE6’nde ise 5A grubunda, değerlik elektron sayısı 5, kararlı bileşiklerinde yükü +5’tir. • Aşırı artış İE7’nde ise 6A grubunda, değerlik elektron sayısı 6, kararlı bileşiklerinde yükü +6’dır. 362

• Aşırı artış İE8’nde ise 7A grubunda, değerlik elektron sayısı 7, kararlı bileşiklerinde yükü +7’dir. • Aşırı artış İE9’nde ise 8A grubunda, değerlik elektron sayısı 8, atomik hâlde zaten kararlıdır (He’a has özel durum vardır).

363

İYONLAŞMA ENERJİLERİ İLE GRUP İLİŞKİSİ SORUSU • İE1 = 578 kJ/mol İE2 =1820 kJ/mol İE3 =2750 kJ/mol İE4 =16600 kJ/mol Yukarıda ilk 4 iyonlaşma enerjisi verilen X elementi hangi A grubundadır? • 3A 364

ELEKTROPOZİTİFLİK

365

ELEKTROPOZİTİFLİĞİN PERİYODİK DEĞİŞİMİ • Bir elementin elektron verme eğilimi ve pozitif iyon (katyon) oluşturması elektropozitiflik olarak adlandırılır. • Aynı periyotta soldan sağa doğru elektropozitiflik azalır. • Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru elektropozitiflik artar. 366

• Elektropozitifliği yüksek olanın iyonlaşma enerjisi düşüktür. • Elektropozitifliği yüksek olan aktif metaldir.

367

ELEKTROPOZİTİFLİK SORUSU • ÖRNEK: 7N, 4Be ve 10Ne elementlerinin elektropozitifliğini büyükten küçüğe doğru sıralayınız. • ÇÖZÜM: 10Ne, 7N, 4Be

368

ELEKTRON İLGİSİ (ELEKTRON AFİNİTESİ)

369

ELEKTRON İLGİSİ (ELEKTRON AFİNİTESİ) • Elektron afinitesi, örgü enerjisini hesaplarken gereklidir. • F(g) + e– → F–(g) Eİ = +337 kJ/mol • Yukarıdaki denklem ısı veren bir reaksiyon denklemidir (ΔH = –337 kJ/mol). Hesaplarda ΔH kullanılacaktır. Başka bir ifadeyle tabloda verilen Eİ değerlerinin ters işaretlisi düşünülecektir. 370

• Elektron afinitesi, gaz durumundaki bir atomun bir elektron alması sırasında oluşan enerji değişiminin ters işaretlisidir. • Elektron afinitesi en yüksek element flor değildir, klordur. Flor, bağ elektronlarını çekme kabiliyeti en yüksek olan elementtir, buna rağmen elektron ilgisi azaltılmıştır, bu nedenle de klor kadar bileşiği yoktur. Sentetik flor bileşiklerinin kanserojen etkisi ile deodorant ve soğutuculardaki flor bileşiğinin ozon tabakasını incelttiği bilinmektedir. 371

• Flora yakın elementlerde elektron ilgisi entalpi olarak düşünülürse; elektron alındığından dolayı enerji açığa çıkar, entalpi de (ΔH) eksi olur. • Elektron almayı isteyen elementler, pozitif elektron ilgisi değerine sahiptir. • Elektron almayı istemeyen elementler, negatif elektron ilgisi değerine sahiptir. • Elektron ilgisi değeri pozitif veya negatif olabilir. 372

• Soy gazların elektron ilgisi sıfırdan küçüktür. • Aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe elementlerin çekirdek yükü artarken atom yarıçapı azalır. Atom yarıçapı azaldığı için de atomun elektron ilgisi artar. • Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı artar. Atom yarıçapı arttığı için de atomun elektron ilgisi azalır. 373

• Oksijen atomunun elektron ilgisi pozitiftir, yani gaz hâlindeki oksijen atomunun 1 adet elektron alarak -1 değerlikli oksijen iyonu hâline gelmesine ait reaksiyon ekzotermik bir reaksiyondur. • Birçok elementin anyonu kararsız olduğundan, elektron ilgilerini belirlemek oldukça zordur. • Metallerin elektron ilgisi, ametallerinkinden daha düşüktür. 374

ELEKTRONEGATİFLİK

375

ELEKTRONEGATİFLİK • Elektronegatiflik enerji değildir. • Elektronegatifliği, Pauling, kimyasal bağ enerjilerinden yararlanarak hesaplamıştır. • Linus Carl Pauling ABD'li kuantum kimyageridir (1901–1994). • Kitaplardaki Pauling elektronegatifliğidir. Mulliken elektronegatifliği daha hassastır. Robert Sanderson Mulliken (1896–1986) ABD'li kuantum fizikçisi ve kimyageridir. 376

• XM = ½ (İE + İE) • XP = 1,35 (XM – 1,37)1/2 • Güçlü elektronegatifler; yüksek elektron ilgisi olan ve yüksek iyonlaşma enerjisine sahip bulunan elementlerdir (Mulliken’in tanımı). • Elektronegatifliğin birimi yoktur. • Bileşiği oluşturan elementlerin elektronegatiflikleri arasındaki fark 1,7 ve 1,7’den daha yukarıysa bileşik iyonik, 1,7’den azsa kovalent karakterlidir. 377

• Elektronegatifliği en yüksek element flor, en düşük element ise fransiyumdur. • Aynı periyot içerisinde soldan sağa doğru gidildikçe elektronegatiflik artar. • Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru elektronegatiflik azalır. • Elektronegatifliğin zıddı elektropozitifliktir (Elektronegatiflik x Elektropozitiflik).

378

ALFRED–ROCHOV ELEKTRONEGATİFLİĞİ • XAR = 0,359 Z*/r2 + 0,744 • Etkin çekirdek yükü fazla olanların elektronegatifliği daha yüksektir. Flora yakın elementler için düşünüldüğünde elektronegatiflik, yarıçapla ters orantılıdır. • Alfred 1885–1964 tarihleri arasında, Rochov ise 1893–1946 tarihleri arasında yaşayan kimya ilmine hizmet eden bilim adamlarıdır. 379

ÜNİTE İLE İLGİLİ SOSYAL ALANDA KULLANILAN KİMYA KELİME VE DEYİMLERİ

380

ATOM PARÇASI AĞIRLIĞI • En küçük miktarı anlatmak için kullanılan bir deyimdir. Atom parçası ağırlığındaki iyiliğin de kötülüğün de karşılığı mutlaka verilir.

381

MERKEZKAÇ (ANİL MERKEZ) KAÇIŞ • Geriye dönüşün çok zor olduğu kaçışlara merkezkaç (anil merkez) kaçış denir.

382

AİLE İZOTOPLARI, FERT PARTİKÜLLERİ, AİLE MOLEKÜLLERİ • Milletler ailelerden, aileler de fertlerden meydana gelir. • Aile izotopları, fert partikülleri ile; millet de aile molekülleri ile şekillenir ve iyi veya kötü bir durum ortaya çıkar.

383

AİLE ATOMU VE FERT İZOTOPLARI • Toplum aile atomu ve fert izotoplarının hâl ve keyfiyetlerine göre şekillenmekte ve buna göre yönlenmektedir.

384

ATOM İLE İLGİLİ SÖYLEM HATALARI • Her elementin yapı taşı atom değildir. Yapı taşı molekül olan elementler de vardır. Bunlara element molekülleri denir. • Element tanımında; “aynı cins atomdan oluşan saf madde” derken izotoptan da söz edilmelidir; çünkü her bir aynı cins atomun farklı izotopu vardır; bu yönden farklı atom olmaktadır. 385

BİLEŞİK TANIMIYLA İLGİLİ SÖYLEM HATALARI • Her bileşiğin yapı taşı molekül değildir. Yapı taşı formül-birim olan bileşikler de vardır. • Bileşik diyebilmemiz için farklı cins atomların kimyasal yolla birleşmesi gerekir. Aynı cins atomların kimyasal yolla birleşmesinden oluşan element molekülleri, elementtir; bileşik değildir. 386