Yıldızların Çocukları Elementler ve Periyodik Tablo

Bir tablo size geçmişi, bugünü ve geleceği anlatabilir mi?

Eğer bahsedilen periyodik tablo ise çok daha fazlasını yapabilir. Pek çoğumuza sıkıcı ve sevimsiz görünen kimya kitaplarının sayfalarını dolduran “kutucuklardan, harflerden ve sayılardan” oluşan cetvel, aslında yaşadığımız evrenin minyatür bir özetidir.

Periodic Table

 

Periyodik tablo; bildiğimiz nesnel varlıkların yapı taşlarının, proton sayılarına göre sıralanmasıyla oluşur. Tabloda gördüğümüz harfler elementleri simgeler. Her elementin cetvelde kendine özel bir yeri vardır. Yine de "primus inter pares" (eşitler arasında birinci) ödülü verilecek olsa hidrojen bir adım öne çıkardı. Zira biz, siz, bunları okuduğunuz ekran ve hatta devasa yıldızlar bile ortada yokken Hidrojen vardı. Evren gibi, periyodik tablo da hidrojenle başlar. 1 numaralı kutucuğa o yerleştirilir. Tam karşısında da yine kendi gibi ihtiyar bir dostu bulunur: Helyum.

Helyum'u "talk show"larda soluyup incelttikleri sesleriyle muziplik yapan ünlülerden tanıyoruz. İhtiyarlar da zaman zaman eğlenceli olabiliyorlar.

Periyodik tabloyu iyi okuyabilmek için bazı kavramlara aşina olmamız gerekli. Cetveli incelediğimizde satırlar ve sütunlardan oluştuğunu görürüz. Periyodik tabloda bulunan sütunlara grup adını veriyoruz. Eğer iki element aynı grupta yer alıyorsa benzer kimyasal özellikler taşıdıkları sonucunu çıkarabiliriz. Cetveldeki her bir satıra ise periyot adı verilir. Bir periyot boyunca soldan sağa ilerlediğimizde atom numarası artarken yörünge sayısı değişmez.

 

Tablo üzerindeki yerine bakarak bir element hakkında fikir edinebiliriz. Örneğin Neon’un, sırf 8A grubunda bulunan kutucuğa yerleşmiş olması itibariyle soy gaz olduğunu anlayabiliriz. Kısaca bu elementin kimyasal bağlarla, bileşiklerle çok işi olmaz. Kendi halinde takılır. Çalışkan bir arkadaştır aynı zamanda. Şehrimizin dört bir yanında ışıldayan tabelaların gizli kahramanıdır.

Soy gazlar nasıl etkileşime girmekte çekingense onların tam tersi tabiata sahip olan elementler de mevcuttur. 9 numaralı kutucuğa yerleştirdiğimiz Floru ele alalım. Tepkimeye girmek için can atar ve hiçbir elementi beğenmezlik etmez. Ona birçok yerde rastlayabiliriz. Floru ve özellikleri flora benzeyen tüm elementleri 7A grubunda toplarız. Bu gruptaki elementlere "halojenler" diyoruz. Dışarıdan sıcakkanlı göründüklerine bakmayın, zehirli ve tehlikelidirler.

Peki kim bulup sıraladı tüm bu elementleri? Başka insanların katkıları olsa da Periyodik Tablo’yu oluşturan fikir, Dimitri Mendeleyev adında bir bilim insanının aklından çıktı diyebiliriz. Ancak o zamanlar tabloda sadece 63 element vardı. Tabii ki insan zihninin durmak bilmez öğrenme isteğiyle bu sayı arttı. Mesela Marie Curie ve Pierre Curie, Polonyum gibi radyoaktif elementleri ilave ettiler. Yakın zamanlarda ise 4 element için periyodik tabloda bekleyen boşlukları doldurma şerefine eriştik: Nihonium, moscovium, tennesine ve oganesson.

Marie ve Pierre Curie
Marie ve Pierre Curie

İlginç isimler değil mi? Peki bu adların nereden geldiğini merak ettiniz mi? Hepsinin farklı bir hikayesi vardır. Son bulunan elementlerden Nihoniumun adı Japonca’da “Doğan Güneş’in Ülkesi” anlamına gelen Nihon kelimesinden türetilmiştir mesela. Oldukça güzel bir seçim. Kendisini 113 numarada gururla ağırlıyoruz. Güneş’i isminde taşıyan başka elementler de var. Helios, Yunanca’da Güneş demek. Helyum’un isminin buradan geldiğini tahmin etmek zor olmasa gerek. Bunların yanında bazı elementler de önemli keşifler yapmış bilim adamlarının adını yaşatıyor. Bunlara Glenn T. Seaborg’un adını ölümsüzleştiren seaborgiyumu örnek verebiliriz.

En başta,  periyodik tablonun bize geçmişi, şimdiyi ve geleceği anlattığını söylemiştik. Hala aynı iddiadayız. Vücudumuz, kullandığımız günlük eşyalar, kimya kitabımız… Hepsi elementlerden oluşuyor. Elementlerin özelliklerinden bahsederken aslında kendimizden bahsediyoruz. Peki elementlerin ve dolayısıyla bizim hikayemiz ne zaman başladı?

Evren, 13.8 milyar yıl önce Büyük Patlama ile başladı. Hemen sonrasında hidrojen ve helyum oluşmuştu bile. Fakat diğer elementler henüz ortada yoktu. Sonra kütle çekim devreye girdi ve saçılmış maddenin toplanmasıyla yıldızlar oluşmaya başladı. Bu gök cisimleri, oluşturdukları ortam şartları sayesinde birer reaktör gibi davrandılar. Yıldızlar içerisindeki tepkimeler sayesinde, muazzam sonuçlar doğuyor; karbon, oksijen, azot ve periyodik tablodaki demire kadar olan diğer tüm elementler yıldız fabrikalarında oluşuyor, kozmik çeşitlilik genişliyordu. Fakat sonunda merkezdeki yakıtını bitiren bazı yıldızlar tamamen çöktüler. Bu durum, süpernova denilen, inanılmaz derecede güçlü patlamalara yol açtı. İşte bu patlamaların meyvesi de altın, gümüş gibi ağır elementler oldu.

M82 gökadasında gerçekleşen süpernova patlaması
M82 gökadasında gerçekleşen süpernova patlaması

Evrenin aşama kaydederek bugünlere gelişini daha iyi anlamak için hemen bir periyodik tablo açalım. Ancak bu kez kutucukları  çok daha dikkatli inceleyelim. Belki bir aynaya bakar gibi kendimizi de görürüz, kim bilir.

Hazırlayan: Mümin Can
Düzenleyen:  Dr. Sercan Özaydın

Kaynaklar
1- Hoimar Von Ditfurth, Başlangıçta Hidrojen Vardı, Cumhuriyet Kitapları, 2014.