Kimyasal Elementler

Kimyasal Elementler



2000 yıl kadar önce Eski Yunanlılar, dünyadaki her şeyin, değişik miktarlarda bir araya gelen toprak, hava, ateş ve sudan oluştuğuna inanır ve bu dört maddeye "element" derlerdi Bu düşünce, 1661'de İngiliz kimyacı Robert Boyle'un elementler için çok daha doğru bir tanım geliştirmesine kadar sürdü Boyle'un bu tanımından bugün de yararlanılmaktadır Böyle, elementleri, bilinen herhangi bir kimyasal ya da fiziksel değişim sonucunda daha basit herhangi bir şeye bölünemeyen maddeler olarak tanımladı {bak KİMYA) Bu nedenle o dönemlerde sudkostik (sodyum hidroksit) de bir element olarak kabul ediliyordu, çünkü sudkostik henüz daha basit öğelere


ayrılmamıştı Ama 1807'de Sir Humphry Davy, elektrik akımından yararlanarak {bak ELEKTROLİZ) sudkostiği üç ayrı maddeye, sodyum, oksijen ve hidrojene ayrıştırdı Sodyum, oksijen ve hidrojen, bugüne kadar daha basit herhangi bir başka öğeye aynştınlamadığına göre birer element olarak kabul edilir Gene bu tanıma göre, bakır ve çinkonun birlikte eri turnesiyle elde edilen pirinç, element değildir; ama bakır ve çinko elementtir, çünkü onlar da daha basit maddelere ayrıştırılamamışlardır

Ama daha sonra edinilen bilgiler, Boyle'un tanımının bile tam doğru olmadığını göstermiştir; çünkü, bazı ağır elementlerin kendilerinden daha basit elementlere dönüşebildikleri görülmüştür Örneğin radyum, zamanla bir dizi başka elemente dönüştükten sonra, sonunda kurşun haline gelir Bu durum elementler için kısa ve basit bir tanım bulmayı olanaksızlaştırmaktadır; ama, bir elementin, ısıyla, elektroliz yöntemiyle ya da başka bir elementin etkisiyle, bir başka elemente dönüştürülemeyecek bir madde olduğunu söylemek az çok yeterlidir

1800'e gelindiğinde bilinen element sayısı 20'nin biraz üzerindeydi; 1850'ye gelindiğinde bu sayı 60'a çıktı 1869'da Rus kimyacısı Dimitriy İvanoviç Mendeleyev, henüz keşfedilmemiş bazı elementlerin var olduğunu öne sürdü ve bunların niteliklerini tanımladı Mendeleyev, bilinen elementleri, bağıl atom kütlelerine göre sıralayarak düzenlediği bir listeden bu sonuca varmıştı Bu liste, bugün periyotlar cetveli olarak bilinen tabloydu (bak ATOM; PERİYOTLAR Cetveli) Bu cetvelde, sekizinci elementin birincininkine benzer pek çok özelliği olduğu görülmekteydi; dokuzuncu ikinciyle benzer özelliklerdeydi ve bu böyle sürüp gidiyordu Mendeleyev bu listeyi inceleyerek, bazı boşlukların olduğunu gördü ve bu boşluklardan kalkarak, henüz keşfedilmemiş elementler olduğunu, bunların yerlerini ve olması gereken özelliklerini tanımladı
Daha sonraki keşifler, bütün elementlerin atomlarının, proton, elektron, nötron gibi bir dizi temel parçacığa ayrılabileceğini ortaya çıkardı (Bu parçacıklardan her biri ayrı bir maddede anlatılmıştır Ayrıca bak TEMEL PARÇACIKLAR) Ama bu parçacıklar, varlıklarını ancak belirli bir süre için koruyabildiklerinden gerçek birer element olarak kabul edilmezler Bu parçacıklar, normal kimyasal ya da fiziksel değişimler sonucunda değil, çok büyük miktarlarda enerji gerektiren ya da enerji salan değişimler sonucunda oluşurlar

Kısaca, kimyasal elementlerin tanımı, bütün bu keşiflerle değişmiş değildir
Elementler bazen iki gruba bölünür: Metaller ve ametaller (metal olmayanlar) Metaller parlaktır; ısı ve elektriği iyi iletebilirler; pek çoğu dövülerek biçimlendirilebilir ya da tel halinde çekilebilir Bakır, demir, kalay ve altın, metal element örnekleridir Cıva, olağan oda sıcaklığında sıvı halde bulunan olağandışı bir metaldir Metallerin tersine ametaller, kötü iletkendir; eğer katıysalar mat ve gevrek ya da kırılgandır Karbon, kükürt, hidrojen gazı, oksijen gazı ve sıvı halde bulunan brom, ametal elementlerden bazılarıdır


Elementlerin periyotlar cetvelinde ametaller sağ üst bölümde yer alır Birkaç element, her iki grubun da belirgin özelliklerini taşır Örneğin, silisyumun metalsi bir parlaklığı vardır; ama, çok kötü bir elektrik iletkenidir Bazı elementler, adlarını görünüşlerinden alır; yeşil bir gaz olan klorun bu adı, "yeşil" anlamında Yunanca bir sözcükten gelir Son zamanlarda keşfedilen elementlerden bazıları, ünlü bilim adamlarının anısına ya da keşfedildikleri yere göre adlandırılmıştır; Marie Curie'nin anısına küriyum ya da amerikyum ve kaliforniyum bu biçimde adlandırılmış elementlerden birkaçıdır


Kimyacılar elementleri ve oluşturdukları bileşikleri göstermek için simgeler kullanırlar Elementleri gösteren simgeler, adlarının (burada söz konusu olan Türkçe'deki adları değil) ilk harfi ya da ilk harfle birlikte bir başka harfidir 10 elementin Latince adlarından gelen simgeleri vardır Örneğin, hidrojen H, kükürt S ve oksijen O ile belirtilir; bunların bir bileşiği olan sülfürik asit ise H2SO4 biçiminde gösterilir; bu gösterim biçimi, yalnızca bileşikteki elementleri değil, bileşim oranlarını da belirtir Demek ki, bir sülfürik asit molekülünde ya da bir başka deyişle sülfürik asitin olabilecek en küçük bölümünde iki hidrojen atomu, bir kükürt ve dört oksijen atomu vardır


Doğada bulunan bütün elementler içinde, hidrojen en hafif olanıdır; uranyum ve başka ağır elementler, hidrojenden yaklaşık 200 kat daha ağırdır
Bilim adamları, bir elementin bütün atomlarının aynı olduğunu düşünürlerdi Bir elementteki bütün atomların atom numarasının (çekirdekteki proton sayısı) aynı olduğu ve kimyasal olarak aynı biçimde davrandıkları doğrudur; ama, bunlardan bazıları ağırlıkça biraz farklıdır, çünkü nötron sayıları değişiktir Aynı atom numarasına sahip ama farklı kütlelerde olan atomlara izotop denir Neredeyse bütün elementlerin birden çok izotopu vardır Örneğin, hidrojenin üç izotopu vardır Bunlardan birisi, bilinen hidrojenin iki katı ağırlığında olan döteryumdur İçinde bu hidrojen izotopundan bulunan suya ağır su denir Üçüncü izotop olan trityum, hidrojenin üç katı ağırlığındadır

Birçok elementin radyoaktif olan, siklotronlarda {bak Parçacik HIZLANDIRICILARI) ya da nükleer reaktörlerde radyoaktif hale getirilebilen bir ya da daha çok izotopu vardır Bu izotoplararadyoaktif izotop ya da kısaca radyoizotop denir En iyi bilinen doğal radyoaktif elementler radyum ve uranyumdur {bakRADYOAKTİFLİK)

Bilim adamları, uranyum atomlarını nötronlarla bombardıman ederek, atom numaralan 93 ile 103 arasında değişen uranyumötesi elementleri keşfetmişlerdir Bu elementler radyoaktiftir ve doğada büyük miktarlarda oluşmazlar Daha sonraları 103 elementin ötesinde de bazı elementlerin bulunduğu düşünülmüş ve yapılan çalışmalar sonucunda 104 element 1964'te, 105 element 1970'te, 106 element de 1974'te keşfedilmiştir 1977'de SSCB'li bilim adamları 107 elementi elde ettiklerini ileri sürmüşlerdir

KİMYASAL ELEMENTLER

Kimyasal elementler,tek tür atomlardan oluşan ve olağan kimyasal süreçlerle ayrıştırılamayan maddelerBütün maddeler kimyasal elementlerden oluşurBugüne değin bulunan elementlerin sayısı 107'dirBunlardan 90 tanesi doğada serbest halde ya da öbür elementlerle birlikte bileşik halde bulunurGeri kalan 17 element ise yapay olarak üretilir

Eski çağlarda elementlerden yalnızca 10 tanesi ( birleşmemiş haldeki karbon,kükürt,bakır,antimon,demir,kalay,altın, gümüş,cıva ve kurşun) biliniyorduBunlar ayrı maddeler olarak tanınmakla birlikte element olarak sınıflandırılmamıştıEskiçağ ve ortaçağ felsefesinde ise bütün cisimlerin toprak,hava,ateş ve su gibi dört öğenin birleşmesiyle oluştuğu varsayıldıModern anlamda element kavramının kullanılmasına,1660'ların başlarında İngiliz kimyacı Robert Boyle'un ,birleşerek cisimcikleri oluşturan birincil parçacıklar kuramını geliştirmesiyle başlandıMaddenin element ya da bileşik olduğunun belirlenmesi,18yüzyıl ortalarında nicel kimyanın gelişmesiyle olanaklı duruma geldiFransız kimyacı Antoine-Laurent Lavoisler 1789'da Traite elementaire de chimie ( Temel Kimya Kitabı) adlı yapıtında ilk bilimsel element listesini yayımladıKimyasal tepkimeleri deneysel olarak incelenmesi sonucunda elde ettiği bulgulara dayanarak da listesini 23 element daha eklediİngiliz Kimyacı Sir Humphry Davy ise 1807'de ,sodyum ve potasyum elementlerini ,erimiş haldeki hidroksitlerinin elektrolizi yoluyla ayırmayı başardıRus kimyacı Dimitry IMendeleyev'in 1869'da periyodik yasayı bulmasıyla da yeni elementlere ve bunların özelliklerine ilişkin araştırmalar hızlandı




20yüzyıl başlarında,kimyasal özellikleri ve tayfları aynı,yoğunlukları ve radyoaktif özellikleri ise farklı olan iki değişik radyoaktif element bulunduİngiliz kimyacı Frederick Soddy bu iki elementin toryum elementinin farklı biçimleri olduğunu belirleyerek bunlara izotop adını verdiİzotoplar,atom sayıları aynı olduğundan periyodik tabloda aynıyerde bulunurlar ama çekirdeklerindeki nötron sayıları farklıdırİngiliz fizikçi Sir JJThomson 1912'de atom numarası 10,atom ağırlığı 20,183 olan kararlı element neonun,neon-20 ve neon 22 izotoplarını ayırarak bu elementin aslında izotoplarının bir karışımı olduğunu gösterdiDaha sonra neonun üçüncü bir izotopu neon-21 de ayrıldı ve bunu izleyen yıllarda doğal olarak bulunan elementlerden 21'i dışındaki bütün elementlerin iki ya da daha çok izotopu elde edildi(ayrıca bakizotop)

Doğadaki elementlerin yaklaşık üçte biri Yer'de kimyasal olarak serbest halde bulunurAzot,altın,platin,bakır ve soy gazlar,kimyasal olarak çok etkin olmayan bu elementlerin arasında yer alırOksijen (yüzde 46,6), silisyum (yüzde 27,7),alüminyum ( yüzde 8,1) ,demir (yüzde 5) ve kalsiyum (yüzde 3,6) yerkabuğunda en çok bulunan beş elementtirHidrojen evrende en bol bulunan elementtirve evrendeki toplam atom sayısının yüzde doksanını ve bütün kütlenin yaklaşık dörtte üçünü oluştururHelyum ise bolluk bakımından ikinci sırada gelir,evrendeki atomların yüzde yedisini ve bütün kütlenin hemen hemen dörtte birini oluşturur



tablonun ana gruplarında yer alan elementlerin çoğu özellikleri oldukça düzenli bir değişim gösterirken,farklı peryotlarda yer alanların özellikleri arasında çok büyük sapmalar olurAyrıca bakperiyodik yasa







Kaynak;AnaBritannica cilt 19 sayfa 84 frmsinsinet için derlenmiştir