Ana sayfa Kimya Periyodik Tablo aslında çok farklı görünüyor olabilirdi

Periyodik Tablo aslında çok farklı görünüyor olabilirdi

Kullandığımız Periyodik Tablo nasıl bu şekli aldı? Daha farklı sıralansaydı ne olurdu? Cevaplar yazıda...

179
0
PAYLAŞ

Periyodik tablo, neredeyse her kimya laboratuvarında bulunan sık sık baktığımız en önemli ögelerden biridir. Bir periyot ya da grup boyunca değişen özellikler, aynı grupta bulunan elementlerin gösterdiği benzer kimyasal özellikler ve yükseltgenme basamakları bize oldukça kolay bir şekilde yorum yapmamızı sağlar. Burada elbette istisnalar mevcuttur.

 Modern tablonun temellerini T oluşturan kişinin, genelde Dimitri Mendeleyev olduğu bilinmektedir. Rus kimyacı, (o zamanlar sadece 63 tane olan) bilinen elementleri bir kalın kare şeklinde kağıda yazmış ve elementleri, kimyasal ve fiziksel niteliklerine göre sütun ve sıralara koymuştur. BM, bilimdeki bu çok önemli noktanın 150. yıl dönümünü kutlamak amacıyla, 2019 yılını Uluslararası Periyodik Tablo yılı ilan etmiştir.
Aslında, periyodik tablonun tarihsel gelişimi Mendeleyev ile başlamamıştır. Bir çok bilim insanı , elementleri bilinen özelliklerine göre bir sınıflandırmaya tabi tutmak için uzun bir çaba sarf etmiştir. İlk bilinen örnekleri Kimyacı John Dalton’dur. Dalton uzun yıllar önce elementleri bilinen özelliklerine göre tablo haline getirmeye çalışmış ve ayrıca elementler için bazı ilginç simgeler yapmaya çalışmıştır. Ancak bu sistem kabul görmemiştir. Bunun dışında John Newlands’ da elementlerin özelliklerine göre sıralandığı bir tabloyu Mendeleyev’den önce gerçekleştirmiştir.

Mendeleyev’in asıl fark ettiği belirli elementlerin kayıp olduğunu ve henüz keşfedilmediğiydi. Periyodik tablo hazırlarken Dalton, Newland ve diğerler bilim insanları; sadece bilinen elementleri hazırlarken, Mendeleyev ise bilinmeyenler üzerine odaklanmış ve bilinmeyen elementleri tahmin ederek boş yer bırakmıştır. En şaşırtıcı olanı , kayıp elementlerin özelliklerini doğru şekilde tahmin etmesidir.

Mendeleyev’in yukarıdaki tablosunda yer alan soru işaretlerini özellikle göze çarpmaktadır. Örneğin, Al (alüminyum) elementinin yanında, bilinmeyen bir metal için yer bırakılmıştır. Mendeleyev, bunun atomik kütlesinin 68 olacağını, bir santimetre küpte altı gram yoğunlukta olacağını ve çok düşük bir erime noktasının bulunacağını tahmin etmiş ve bu özellikleri göz önüne alarak bir yer belirlemiştir. Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, altı yıl sonra galyum elementini ayırmış ve element gerçekten tam da bu boşluğa oturmuş; 69.7’ lik bir atomik kütlesi, 5.9 g/cm³’ lük bir yoğunluğu ve elinizde sıvı hale gelecek kadar düşük bir erime noktası olduğunu keşfetmiştir. Mendeleyev, aynı şeyi skandiyum, germanyum ve teknesyum için de yapmıştır.

Mendeleyev’in tablosu, ilk bakışta bizim aşina olduğumuz tabloya pek benzememektedir. Bunun sebebi  modern tablo, Mendeleyev’in gözden kaçırmış olduğu (ve yer bırakmadığı) bir çok elementi içermesidir. Bunlardan en göze çarpanı, soy gazlardır. Ayrıca periyodik tablo, modern şekline göre sütunlarda değil sıralara göre gitmektedir.

Mendeleyev’in ilk tablosundan yukarıdaki modern tabloya geçiş sürecinde diğer bilim insanlarından bir çok öneri gelmiştir. Bunlardan biri Heinrich Baumhauer’dır .

Bu önermede Heinrich Baumhauer’ın 1870’de yayınlanan, merkezinde hidrojenin yer aldığı ve atom kütleleri giderek artan elementlerin dışa doğru sarmal şeklinde uzandığı sarmal tablodur. Tekerin her bir parmaklığına düşen elementler, günümüzün tablosunda olduğu gibi; bir sütunda (grup) bulunanlar ile ortak özellikleri paylaştığı varsayılmıştır. Henry Basset’in 1892 yılında yaptığı ve epey ilginç olan “gülle” formülleştirmesi de mevcuttur.

Bu önermede Heinrich Baumhauer’ın 1870’de yayınlanan, merkezinde hidrojenin yer aldığı ve atom kütleleri giderek artan elementlerin dışa doğru sarmal şeklinde uzandığı sarmal tablodur. Tekerin her bir parmaklığına düşen elementler, günümüzün tablosunda olduğu gibi; bir sütunda (grup) bulunanlar ile ortak özellikleri paylaştığı varsayılmıştır. Henry Basset’in 1892 yılında yaptığı ve epey ilginç olan “gülle” formülleştirmesi de mevcuttur.

Bununla beraber tablo, 20’nci yüzyılın başında; Heinrich Werner’ın 1905 yılında yaptığı ve şaşırtıcı şekilde modern görünen, tanıdık ve yatay bir biçime oturmuştur. Soy gazlar ilk defa, tablonun en sağında, şimdi aşina olduğumuz konumlarında görülmüştür. Werner ayrıca, boşluklar bırakarak Mendeleyev’in düşündüğü gibi bir yol izlemiştir ancak  hidrojenden ve hidrojen ile helyum arasında duran başka bir elementten daha hafif elementler önererek (ki hiçbiri mevcut değildi), tahmin yapma işini biraz abartmış ve yanlış tahminlerde bulunmuştur.

Bu tablonun oldukça modern görünmesine rağmen, hâlâ bir miktar düzenlemenin yapılması gerektiği keşfedilmiştir. Charles Janet’in yaptığı tablo, bu konuda özellikle etkili olmuştur. Janet, bir fizikçinin bu tabloya karşı yaklaşımını almış ve yeni keşfedilen kuantum kuramını kullanarak, elektron gruplaşmalarına dayanan bir düzen oluşturmuştur. Bunun sonucunda ortaya çıkan “sol adımlı” periyodik tabloyu, hâlâ pek çok fizikçi tercih etmektedir. İlginç şekilde Janet, o zamanlar sadece 92 element bilinmesine rağmen, 120 taneye kadar alan bırakmıştır (şimdilik yalnızca 118 tane var).

Modern tablo, aslında Janet’in yaptığı tablonun doğrudan değişim geçirmiş bir şeklidir. Alkali metaller (en üstte lityumun bulunduğu grup) ve toprak alkali metaller (en üstte berilyumun yer aldığı grup), çok geniş görünen (uzun biçimli) bir periyodik tablonun oluşturulması amacıyla en sağdan en sola kaydırılmıştır. Fakat bu biçim, bir sayfa veya bir postere tam olarak sığmamıştır. Bu yüzden, çoğunlukla estetik sebeplerle; f blok elementleri genelde çıkarılmış ve ana tablonun altına yerleştirilmiştir. İşte, bugün tanıdığımız o tabloya böylece ulaşmış olduk.

Fakat bu durum, bilim insanlarının tablo düzenlerini kurcalamadığı anlamına gelmemiş ; bunu da genelde, geleneksel tabloda kolayca göze çarpmayan elementlerin arasındaki ilişkileri vurgulamaya çalışarak yapmışlardır. Özellikle sarmallı ve 3 boyutlu olanların meşhur olduğu, yüzlerce çeşit bulunmaktadır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here