Bilimsel Yöntem Olarak Tablo Oluşturma

Bu konu üzerine araştırma yapan bilim insanları çoğunlukla teorik açıklamalarda bulundu. Kimisi de maddeleri özelliklerine göre sıralayıp bir çeşit katalog oluşturmaya çalıştı. 1600’lerden itibaren farklı anlamlar verilen, hakkında farklı açıklamalar yapılan kavram artık Kimyasal Çekim olarak adlandırılır olmuştu. Fransız kimyacı Etienne Francois Geoffroy 1718 yılında kimyasal çekim üzerine yaptığı çalışmalarının sonuçlarını bir tabloda topladı.

Resim 2: Geoffroy’un yaptığı tablo. En üstteki sırada bulunan element, bileşik ve karışımlar rastgele sıralanmıştır. Her birinin altındaki sütunlar o maddeler ile kimyasal çekime sahip maddeleri göstermektedir.

 

Elektriğin keşfi ile kimyasal maddelerin üzerine elektriğin etkisi araştırılmaya başlandı. İngiliz kimyacı Humphry Davy (Hamfri Deyvi) elektrik enerjisini kullanarak aralarında potasyum, sodyum ve kalsiyumun da bulunduğu pek çok element elde etti. Bu çalışmalar üzerine Davy elektriğin kimyasal çekim ile ilgili olabileceğini düşündü.

Davy’nin kimyasal çekim ile elektriksel çekim arasında bir ilişki olduğunu düşünmesi bir anda gözleri bu ikiliye çevirdi. İsveçli kimyacı Jöns Jacob Berzelius (Yöns Yakob Berzelyus), taneciklerin birer pozitif ve negatif kısımlar içerdiğini düşünüyordu. Berzelius pozitif ve negatif kısımlar arasında bir çeşit çekim olduğunu açıklamış ve bu da bugünkü iyonik bağın temelini oluşturmuştur.

Ancak Berzelius’un bu açıklaması bazı zorlukları da beraberinde getiriyordu. O zamanlar yeni yeni oluşmaya başlayan molekül kavramı bu zorlukların sebeplerinden biriydi. Berzelius’un düşüncesi diatomik halde bulunan hidrojenin yapısını açıklayamıyordu. Aynı atomlar nasıl hem pozitif hem negatif olabilirdi? Berzelius, bu ve bunun gibi pek çok molekülü açıklayamıyordu.

Berzelius’un pozitif ve negatif kısımlar arasında bir çeşit çekim olduğu düşüncesinden yola çıkarak iyonik bağ nasıl tanımlanabilir?

O dönemlerde yeni açıklanan Dalton atom teorisi Berzelius’un dikkatini çekti. İlk başta bu teoriye şüpheyle yaklaşan Berzelius zamanla en büyük savunucusu oldu. Ancak Dalton atom teorisinin önemli bir açığı vardı: Farklı elementlerin nasıl birleşip bileşik oluşturduklarını açıklayamıyordu. Dalton atom teorisi atomların pozitif ve negatif oluşunu açıklayamadığı gibi elektronun varlığı hakkında da bir şey söyleyemiyordu.

Dalton atom teorisi ile kimyasal bağ kavramını açıklamak neden mümkün değildir?

Berzelius’un üzerinde çalıştığı iyonik bağ kavramına günümüzdeki şeklini Alman fizikçi Walther Kossel (Valter Kosel) verdi. 1916 yılında Kossel, soygazlar haricindeki tüm atomların elektron alarak veya vererek kendilerine en yakın soygazın elektron düzenine benzemek istediklerini belirtti. Kossel elektron alan atomların negatif, elektron verenlerin ise pozitif yüke sahip birer iyon haline dönüştüğünü ifade etti. Bu iyonlar birbirlerini çekip yeni bileşikler oluşturuyordu.

Resim 3: Kossel’in yaptığı bir grafik. Alttaki sıra elementleri, köşegen ise soy gazları göstermektedir. Düşey ok işaretleri elementlerin soy gaz düzenine benzemek için vermesi veya alması gereken elektron sayısını göstermektedir.

Öğretmenler için öneriler

Yukarıdaki hikâyede kimyasal bağ kavramı üzerine kimler tarafından hangi bilimsel yöntemlerin takip edildiğine yer verilmiştir. Eski dönemlerde bağ yerine çekim kavramının kullanıldığını, atomların çengellerle birbirine bağlandığına inanıldığına ders esnasında bağ kavramının gelişimine örnek olarak anlatılabilir. Bu kısımda, iyonik bağ kavramı üzerine en çok çalışma yapan Walther Kossel’in bu çıkarımı düşünce deneyi kullanarak yaptığı vurgulanabilir.  Resim 1, 2 ve 3’ten anlatılanları görsel olarak desteklemek amacıyla derste faydalanılabilir.

Paragraflar arasında ders esnasında kullanılabilecek sorular yerleştirilmiştir. Bunlar dersin istenilen bir anında öğrencilere yöneltilebilir

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir