Kimya Biliminin Gelişimi

1700’lerin Fransa’sında durum pek de parlak değildi. Ülke geneline hâkim olan ekonomik kriz halkta hoşnutsuzluk oluşturuyordu. Bilim dünyasında da benzer bir durum söz konusuydu. Simyacılık, Robert Boyle’un (Rabırt Boyl) çalışmalarıyla yeni yeni filizlenen kimya biliminin gelişmesiyle geçerliliğini yitiriyordu. Bu dönemde Fransa’da iki devrim gerçekleşti: siyasi alanda Fransız devrimi ve bilimsel alanda kimya devrimi.

Kimya devrimi simyanın mistisizmine ve uzun süre önce ölen Aristo felsefesine bir tepkiydi. Bu mücadeledeki en önemli silahlar hassas ölçümlerdi. Kimya devriminin ilk ürünü kimyasal elementlerin farklı özellikleri olan farklı maddeler olduğu düşüncesinin gelişmesi oldu. Uzun dönemde getirisi de gözlem ve spekülasyona dayalı teorilerin yerini, doğrulanabilir deneysel verilerle desteklenen teorilerin alması oldu. Pek çok oyuncusu olan bu felsefi dramanın merkezinde bir kişi vardı: Antoine Laurent Lavoisier (Antuan Loren Lavoyziyer), bir kimyacı ve vergi tahsildarı.

Kimya bilimine kazandırdığı pek çok şeyden bir tanesi de hassas ölçüm yapabilen terazilerdi. Kimyasal çalışmalarda kütle ölçümlerine büyük önem veren Lavoisier pek çok terazi tasarlayıp yaptı. Bir tanesi destilasyon sonucunda çıkan maddeleri toplayıp ölçen, bir diğeri fermantasyon ve çürüme sonucunda ortaya çıkan gazları toplayıp tartan bir teraziydi. Bunlardan daha önemlisi Lavoisier o zamana kadar üretilmiş en hassas teraziyi yaptı. Bu terazi çok çok küçük farklılıkları bile gösterebiliyordu.

Resim: Lavosier’in geliştirdiği bir hassas terazi.

Lavoisier’in sonraları keşfedeceği ve belki de kimyada en çok bilinen kanunlardan biri olan Kütlenin Korunumu Kanunu’na yakın olan ilk görüş M.Ö. 460-370 yılları arasında yaşamış olan Yunan filozof Demokritus’a aitti:

Yokluktan bir şey yaratılamayacağı gibi var olan bir şey yok edilemez.

Demokritus’un bu sözünden yüzyıllar sonra kimyacı Jean Rey (Jan Rey) kalay (II) oksit (SnO) metal halinden %25 daha ağır olduğunu buldu. Bu deney bu kavram üzerine yapılan ilk bilimsel deneydir.

Sabit Oranlar Kanunu

18. yüzyılın sonlarında kimyasal bileşiklerin, elementlerin belli oranlarda birleşmesiyle oluştuğu görüşü yaygındı. Bu görüşü desteklemek için kimyacılar pek çok çalışma yaptılar. Bu çalışmalar içerisinde en çok yapılanı belli miktardaki asidin belli miktardaki baz ile verdiği reaksiyonun incelenmesi oldu.

Bu çalışmalardan bazıları reaksiyona giren maddelerin elementlerinin spesifik birleşimler içerdiğini destekliyordu. Bu çalışmalardan yola çıkılarak ortaya atılan Sabit Doygunluk Oranı, daha sonraları Sabit Oranlar Kanunu’nu ortaya koyan Fransız kimyacı Joseph Proust’u (Cozef Prust) etkilemiştir.

Berthollet ve Proust: Centilmence Bir Mücadele

O dönemlerde yine bu konu üzerine çalışan bir başka Fransız kimyacı olan Claude Berthollet (Klod Berthole), Proust ile aynı fikirde değildi. Berthollet’e göre reaksiyona girecek maddelerin miktarları değiştikçe bu maddeler farklı oranlarda birleşecek ve farklı maddeler oluşacaktı. Bu görüş Proust’un iddia ettiği elementler arasında sabit bir oran olduğu görüşüne tamamen zıttı.

1800 ile 1808 yılları arasında bilimsel makaleler üzerinden devam eden bu centilmence tartışmada Berthollet, maddelerin büyük çoğunluğunun farklı oranlarda birleşimlerden oluştuğunu söylüyordu.  Berthollet bu görüşünü bir deney ile destekledi. Berthollet, cıvanın kükürt ile çok sayıda farklı bileşiği olduğunu anlatıyordu.

Proust buna şiddetle karşı çıktığı gibi uzun süren ve titiz çalışmalar sonucunda kalayın oksijenle, demirin de kükürt ile oluşturduğu bileşiklerde her zaman sabit bir oran olduğunu kanıtladı. Proust her ne kadar Berthollet’in görüşünü çürütemese de görüşü bilim dünyası tarafından daha fazla kabul gördü. 1808 yılına gelindiğinde artık Berthollet de Proust’un görüşüne inanıyordu.

Lavosier’in geliştirdiği laboratuvar cihazları ve buna paralel olarak ilerleyen deney teknikleri ile modern kimyanın temellerinin atıldığı vurgulanabilir. Bu nedenle Lavoisier’e modern kimyanın babası denildiği belirtilir. Kimyanın en temel kanunlarından biri olan kütlenin korunumu kanununun Yunan filozof Demokritus’un sözüyle başladığı vurgulanabilir.

Son kısımda verilen bilgiler kavramsal basamağın bir alt basamağı olan ardışık zıtlıkları içermektedir. Kimya tarihinde zaman zaman görülen ardışık zıtlıklar aynı ya da farklı zaman dilimleri içinde aynı konu üzerinde bilim insanlarının birbirileri ile çelişen düşünceleri ve gerekçelerini içermektedir. Bu kısımda pedagojik olarak, birbirleri ile çelişen düşünceler ve gerekçelerinin kullanılabileceği sınıf içi tartışma etkinliklerinin kullanılabilir. Bu etkinlikler ile öğrencilerin muhakeme gücünün artması ve bilimin öznel değişkenler ile etkileşiminin anlaşılması hedeflenmektedir.

Öğretmenler için öneriler

Yukarıdaki hikâyenin birinci kısmında kimyanın bir bilim dalı olarak simyadan nasıl ayrıldığına ve bu ayrımda en büyük pay sahibi iki bilim insanına yer verilmiştir. Robert Boyle’un simya ile kimya arasındaki farkı ortaya koyması simyacılıkta benimsenen sonsuz yaşam iksiri ve metalleri altına çevirmeye yarayan filozof taşının elde edilmesinin mümkün olmayışının ortaya çıkması anlatım esnasında vurgulanabilir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir