Atom ve madde kavramları ile ilgili bilgiler. Madde ve atom ile ilgili temel bilgiler ve tanımlamalar ikel Dalton Atom Modeli hakkında da kısa bilgiler
İnsanlık, tarihindeki çeşitli çağları arkada bıraktıktan sonra, uygarlık yolunda, XIX., XX. yüzyıllarda Buhar, Elektrik çağlarına erişmiş, böylece, bilim-teknik alanında yeni yeni icatlara ulaşmıştı. Atomu parçalayıp bundan fizik-kimya alanında yeni kuvvetler elde edilince, daha büyük adımlarla ilerlemeye başladı. Bugün insanların Ay’a kadar gitmeyi başarmış olmaları da hep bu yeni icatlarla oldu.
Bilim-teknikte adım adım ulaşılan ilerlemeleri toplu olarak gözden geçirdiğimiz zaman görürüz ki insan hep çevresindeki maddelerle uğraşmış, bunlardan kendine yeni yeni yararlar sağlamaya çalışmıştır. Madde: Evrende yer kaplayan, bir ağırlığı olan her şeye madde denir. Gene biliyoruz ki maddeler, genel olarak, ikiye ayrılır: Cansızlar; Canlılar. Bütün doğa bu canlı, ya da cansız maddelerden oluşur.
MADDE ENERJİYE DÖNÜŞÜR
Bir de enerji dediğimiz «iş yapma yeteneği» vardır. Çağımızın en büyük fizik bilgini Albert Einstein madde ile enerji arasındaki bağıntıyı bulmuş, şu kuralı ortaya koymuştur:
• Madde ile enerji birbirine dönüşebilir. Evrendeki toplam madde ve enerji miktarı hiç değişmez, hep aynıdır.
Bunu daha basit olarak şöyle anlata biliriz;
• Evrende hiçbir şey yoktan var olamaz, hiçbir şey de yok olmaz; ancak, şekil değiştirir.
Sobamızda yaktığımız gazı düşünelim. İlk bakışta yanıp biten gaz yok olmuş gibi görünür. Oysa, gaz maddesi yanma sonunda enerjiye dönüşmüştür. Yanmanın verdiği enerji de odamızı ısıtmıştır; yani, madde, içinde saklı duran enerjiyi açığa çıkarmıştır. Bütün olaylarda böyledir bu. Sürekli olarak enerji ya başka bir enerji şekline, ya da maddeye dönüşür. Bunun tersi de olur: Madde ya başka bir maddeye, ya
da enerjiye dönüşür.
MADDELERİN ÇEŞİTLERİ
Maddelerin, katı, sıvı, gaz olmak üzere üç halde bulunduklarını biliyoruz.
Maddelerin özellikleri iki ana bölüme ayrılır:
1) Fiziksel özellikler;
2) Kimyasal özellikler.
Fiziksel özelliklerin çoğunu duyu organlarımızla ayırt edebiliriz. örneğin, bir maddenin rengi, kokusu, sertliği, ağırlığı (özgül ağırlığı), saydam olup olmaması, kaynama sıcaklığı, donma sıcaklığı, vb. hep fiziksel özelliklerdir. Bunlar, dediğimiz gibi, duyu organlarımızla anlaşılır; ama, fizikte, daha kesin olması için, çeşitli yöntemlerle ölçülür.
Kimyasal özellik ise maddenin daha güç anlaşılan özellikleridir. Maddelerin hava, su, asitler, bazlar, ya da ısı karşısında gösterdikleri tepkiler, atom ağırlıkları, atom yapıları, başka maddelerle birleşip birleşmemeleri, birleşme koşullan vb. kimyasal özellikler arasında sayılabilir.
Maddeler kimyasal özelliklerine göre ayrıldığı gibi, başka bir temele göre de iki ana bölüme ayrılırlar: Bitkileri, hayvanları oluşturan maddelerin hepsine birden organik maddeler denir. Yapay yollarla elde edilen organik maddeler de vardır. Organik olmayan maddeler ise inorganik maddeler adını alır.
Bir maddenin yapısında yalnız tek bir madde, daha doğrusu hep aynı türden atomlar, ya da moleküller varsa o maddeye element (eleman) diyoruz. Elementlerin en küçük parçalarına atom dendiğini de biliyoruz. İngiliz bilgini John Dalton bu konuda birçok çalışma yapmış, kendi adıyla anılan kuramını ortaya koymuştur.
DALTON ATOM KURAMI
• Bütün maddeler atom denen çok küçük taneciklerden oluşur.
• Atomlar yok edilemez, yaratılamaz, parçalanamaz.
• Bir elementin bütün atomları aynı ağırlıktadır.
• Bileşik maddeler bu atomların belirli oranlarda birleşmesiyle ortaya çıkarlar.
• Kimyasal olaylar (tepkimeler) maddenin atomları, ya da atom grupları arasında olur.
• Fiziksel bir olayda atomun yapısı değişmez, yalnız atomların dizilişleri değişir.
Görüldüğü gibi, Dalton yaşadığı gün için çok doğru olan bir kuramla bütün kimyasal olayların da, atom yapısının da temelini atmıştır. Bugün ise biliyoruz ki
• Atom parçalanabilir, yapay yollarla da atomlar elde edilebilir.
SİMYACILAR
Eskiden simyacı denen birtakım kişiler bitip tükenmek bilmeyen araştırmalar yapar, ömürlerini bu uğraşıyla sona erdirirlerdi. Amaçları başka madenlerden altın yapmaktı. Altın topraktaki altın yataklarından elde edilince çok pahalı oluyordu. Demir, bakır gibi ucuz bir madeni altına çevirmeyi başa-rırlarsa birden zengin olacaklardı. Doğu’da, Batı’da birçok simyacı, bu hayal uğruna, akla gelmedik deneyler yaptılar. Elbette ki altın elde edemediler ama, bu arada bilmeden hem kimya biliminin temelini attılar, hem de birçok bileşik madde buldular.
Bugün ise, insanlar bir elementi, çeşitli işlemlerden sonra, başka bir elemente dönüştürebiliyorlar. Çünkü bunun atom çekirdeği çevresindeki elektron sayısıyla ilgili olduğu biliniyor.
Bir atoma dışarıdan elektron katarsak, ya da ondan elektron koparırsak atom yapısı, dolayısıyla elementin türü değişir. Buna göre yapay yollarla altın da elde etmek, kavramsal (teorik) olarak mümkün görülüyor. Yalnız, bu öyle uzun, güç işlemler sonunda gerçekleşir ki, tabiattan elde edilen altından çok daha pahalıya mal olur. Buna karşılık, gene çok masraflı olmakla birlikte, atom enerjisinden yararlanma deneylerinde element değişimi sık sık görülüyor.
ATOM ENERJİSİ
Maddede saklı olan enerjinin, atom parçalanması, ya da bir atoma dışarıdan elektron sokulması sonunda, açığa çıkarılması insanlığın önüne çok zengin bir enerji kaynağı sermiştir. İşte bunun için çağımıza Atom Çağı deniyor.
Gerçekten, maddenin yapısında çok büyük miktarda enerji saklıdır. Biz bu enerjiyi çeşitli yöntemler kullanarak yararlı kılabiliriz. Bugün atom enerjisi çok çeşitli alanlarda kullanılıyor. Atom enerjisiyle çalışan elektrik santralları, denizaltılar, tarım araçları, tıp araçları yapılıyor. Bu alanda zamanla daha birçok buluşun birbirini kovalayacağını rahatça söyleyebiliriz. Ne var ki bu muazzam enerji insanlığın zararına da kullanılabilir, kullanılmıştır da. Atom bombaları, hidrojen bombaları çok büyük yakıcı, yıkıcı, zararlı etkileri olan bombalardır.
