Elementlerin Periyodik Tablosu

Elementlerin Periyodik Tablo
Elementlerin Periyodik Cetveli
Elementlerin Periyodik Tablosu Hakkında Bilgi

Elementlerin Periyodik Tablosu
Periyodik cetvel kimyasal elementlerin sınıflandırılması için geliştirilmiş tablodurDilimizde periyodik tablo, periyodik cetvel, periyodik çizelge, elementler tablosu gibi birçok şekilde isimlendirilmiştir Bu tablo bilinen bütün elementlerin artan atom numaralarına (buna proton sayısı da denir) göre bir sıralanışıdır Periyodik cetvelden önce de bu yönde çalışmalar yapılmış olmakla birlikte, icadı genellikle Rus kimyager Dimitri Mendeleyev'e maledilir 1869'da Mendeleyev, tabloyu, atomların artan atom ağırlıklarına göre sıralandıklarında belli özelliklerin tekrarlanıyor olmasından oluşturmuştur

Elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki benzerliklerin araştırılması fizik ve kimyacıları ilgilendirmiştir Gerçi benzer özelliklerdeki elementlerin sıralanabilmesi için bilinen elementlerin özelliklerinin öncelikle ortaya konulması gerekir Altın, gümüş, kalay, bakır, kurşun ve cıva gibi elementler eski çağlardan beri biliniyordu Bir elementin ilk bilimsel olarak bulunması 1649 yılında Henning Brand?ın fosforu bulmasıyla başlar Bundan sonraki 200 yıl boyunca elementler ve onları bileşikleri hakkında kimyacılar tarafından pekçok bilgi elde edildi Bununla beraber 1869 yılına kadar toplam 63 element bulunabilmişti Bilinen elementlerin sayısı arttıkça, bilim adamları elementlerin özelliklerinin belli kalıplara oturduğunu anlamaya başladılar

1817 yılında Johann Dobereiner benzer kimyasal özellikler sahip olan stronsiyum, kalsiyum ve baryuma bakarak, stronsiyumun atom ağırlığının kalsiyum ve baryum atom ağırlıklarının ortasında olduğuna dikkat çekti 1829 yılında klor, brom ve iyot üçlüsünün de benzer özellikler gösterdiği bulundu Yine benzer davranış lityum, sodyum ve potasyum için de gözleniyordu 1829 ve 1858 yılları arasında bu konuda pek çok araştırma yapıldı Bu sırada halojenler grubuna katıldı Oksijen, kükürt, selenyum ve tellür bir grubun üyesi olarak düşünülürken azot, fosfor, arsenik, antimon ve bizmut başka bir grup içine yerleştirildiler

Eğer bir periyodik tablo, elementlerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini periyodik olarak gösteren bir çizelge olarak düşünülürse ilk periyodik tabloyu oluşturma şerefi Fransız bilim adamı A E Beguyer de Chancourtois'e düştü De Chancourtois, silindirin çevresine 16 kütle birimleri yerleştirerek elementleri buraya oturttu Benzer özelliklerdeki elementler bu silindir üzerinde düşey satırlarda yer alıyordu De Chancourtois, "Elementlerin özellikleri sayıların özellikler ile ilişkilidir" dedi ve her yedi elementte bir özelliklerin tekrarlandığının farkına vardı Bu tablo kullanılarak birkaç metal oksidin stokiyometrisi önceden tanımlanabildi Ne yazık ki bu cetvel üzerinde elementlerden başka bazı iyonlar ve elementlerde yer alıyordu

İngiliz kimyacı John Newlands 1863 yazdığı bir yazıda benzer fiziksel özelliklere göre elementleri 11 gruba ayırmıştı Atom ağırlıkları sekizin katı kadar olan elementlerin özellikleri benzerdi 1864 yılında yazılan bir yazıda Newlands bunu Oktav kanunu (Law of Octaves) olarak tanımladı Bu kanuna göre herhangi bir element tablodaki sekizinci elementle benzerlikler gösteriyordu

Genelde periyodik tablonun babası olarak Alman bilim adamı Lother Meyer ve Rus bilim adamı Dmitri Mendeleev kabul edilir Her ikisi de birbirinden habersi olarak dikkate değer benzer sonuçlar ürettiler Mendeleev atomların artan atom ağırlıklarına göre sıralandıklarında belli özelliklerin tekrarlandığını görmüştür Daha sonra elementleri tekrarlanan özelliklerine göre alt alta sıralayarak ilk iki periyodu yedişer, sonraki üç periyodu ise onyedişer element içeren bir periyodik sistem hazırlamıştır Mendeleev'in hazırladığı periyodik sistemde bazı yerleri henüz keşfedilmemiş elementlerin olduğunu düşünerek boş bırakmıştır Daha sonra bulunan skandiyum, galyum, germanyum elementleri tablodaki boşluklara yerleşmişlerdir

1895 yılında Lord Rayleigh, kimyasal olarak inert yeni bir gazı (argon) keşfettiğini bildirdi Bu element periyodik tabloda bilinen hiçbir yere oturtulamadı 1898 yılında William Ramsey bu elementin klor ile potasyum arasında bir yere konulabileceğini önerdi Helyumda aynı grubun bir üyesi olarak düşünüldü Bu grup elementlerinin değerliklerinin sıfır olması nedeniyle sıfır grubu olarak adlandırıldı

Mendeleev'in periyodik tablosu her ne kadar elementlerin periyodik özelliklerini gösterse de neden özelliklerin tekrarlandığı konusunda herhangi bir bilgi vermemektedir

1911 de Ernest Rutherford atom çekirdekleri alfa parçacıklarının saçılması deneyiyle çekirdek yükünün belirlenebileceğini gösterdi Rutherford'un gösterdiği diğer bir şey bir çekirdeğin yükünün atom ağırlığı ile orantılı olduğuydu Yine 1911 de A Van den Broek bir seri çalışmasıyla elementlerin atom ağırlıklarının atom üzerindeki yüke yaklaşık eşit olduğunu gösterdi Bu yük daha sonra atom numarası olarak tanımlandı ve periyodik tablodaki elementleri yerleştirmede kullanıldı 1913 de Henry Moseley bir grup elementin X-ışınlar spektrum çizgilerin dalga boylarını ölçerek, atom numarası ile elementlerin X-ışınları dalga boylarının ilişkili olduğunu gösterdi Bu çalışma Mendeleev, Mayer ve diğerlerinin yaptığı gibi atom ağırlıklarını temel seçmedeki yanlışlığı gösteriyordu

Fakat neden periyodik özellikler gözleniyor sorusunun yanıtı ise Niels Bohr un elementlerdeki elektronik yapıyı incelemesiyle başlar diyebilir

Periyodik tablodaki en son büyük değişiklik, 20 yüzyılın ortalarında Glenn Seaborg'un çalışmasıyla ortaya çıktı 1940 da plutonyumu bulmasıyla başlayan araştırması, 94 den 102 ye kadar olan tüm uranyum ötesi elementlerin bulmasıyla sürdü Periyodik tablodaki lantanit serisinin altına aktinitler serisini yerleştirdi 1951 de Seaborg bu çalışmaları ile kimyada Nobel ödülünü kazandı 106 nolu element seaborgiyum (Sg) olarak adlandırıldı

Hidrojen

Hidrojen, Periyodik cetvelin ilk elementidir H ile gösterilir Atomik Kütle Birimi cinsinden değeri 1'dir ve en küçük atom kütle birimine sahiptir

Hidrojen, evrendeki en basit ve en çok bulunan element olup; renksiz, kokusuz, zehirsiz ve havadan 14,4 kez daha hafif bir gazdır Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeyle vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynağıdır -252,77 °C'ta sıvı hale getirilebilir Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700'ü kadardır Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir (Üst ısıl değeri 140,9 MJ/kg, alt ısıl değeri 120,7 MJ/kg) 1 kg hidrojen, 2,1 kg doğalgaz veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir Petrol yakıtlarına göre ortalama 1,33 kat daha verimli bir yakıttır Buna karşın, enerji olarak kullanılabilmesi için doğadaki bileşiklerden ayrıştırılması gerekir Üretilmesi de göz önünde bulundurulduğunda petrol gibi hazır yakıtlar kadar karlı değildir Ancak hidrojenin diğer yakıtlardan önemli bir farkı, güneş veya rüzgar enerjisinin yardımıyla sudan üretilebilmesi ve kullanıldığında tekrar suya dönüşebilmesidir Bu özellik hidrojenin herkesin üretimine ve kullanımına açık bir yakıt olmasını sağlar

Hidrojen doğada serbest halde bulunmaz, bileşikler halinde bulunur En çok bilinen bileşiği ise sudur Isı ve patlama enerjisi gerektiren her alanda kullanımı temiz ve kolay olan hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı enerji sistemlerinde, atmosfere atılan ürün sadece su ve/veya su buharı olur Bunun dışında çevreyi kirleten hiçbir gaz ve zararlı kimyasal madde (karbonmonoksit veya karbondioksit gibi) üretimi olmaz