-
Biz insanlar binlerce yıldır sadece etrafımızdaki çevreye bakmakla biliyoruz ki
-
Farklı maddeler var. Bu farklı maddeler.. farklı özelliklere sahip görünüyor.
-
Sadece farklı özelliklere sahip değiller, ışığı belirli bir şekilde yansıtıyorlar, ya da hiç yansıtmıyorlar.
-
Ya da belirli bir renkteler, ya da belirli bir sıcaklıkta; sıvı, veya gaz veyahut katı olabilirler.
-
Ancak biz yine belirli şartlarda birbirleriyle nasıl etkileştikleriniz gözlemlemeye başlıyoruz.
-
ve burada bu maddelerin bazılarının resimleri bulunuyor. İşte bu karbon, ve bu...grafit şeklinde
-
Bu kurşun; bu da altın.
-
ve bu çizdiklerimin hepsi, burada gösterdiğim resimler, hepsini şurdaki websitesinden aldım.
-
ve bunların hepsi katı haldeler, fakat biliyoruz ki biz..
-
içlerinde belirli türlerde hava var gibi görünüyor, biliyorsunuz, belirli hava parçacıkları,
-
ve bakıyor olduğunuz hava parçacıklarına ne tür olduklarına bağlı olarak
-
karbon, oksijen ya da azot olabilir, farklı özelliklere sahip görünüyorlar.
-
Veya, sıvı olabilen başka şeyler var,
-
veya bu şeylerin sıcaklığını yeterince arttırırsanız,
-
altının ya da kurşunun sıcaklığını yeterince arttırırsanız,
-
sıvı hallerini elde edebilirsiniz.
-
Ya da bir şekilde -- bu karbonu yakarsanız,
-
gaz haline geçirebilirsiniz,
-
atmosfere salabilirsiniz,
-
yapısını bozabilirsiniz.
-
İşte bir şekilde aşikar olduğumuz bu şeyler,
-
insanlık tarafından binlerce yıldır gözlemleniyor.
-
Fakat bu bizi doğal olarak bir soruya götürüyor,
-
eskiden beri filozofik olan bir soruya,
-
fakat bu soruyu şu an biraz daha iyi cevaplıyabiliyoruz,
-
ve bu soru; bir karbonu sürekli küçük parçalara bölmeye devam edersen
-
daha küçük ve daha küçük parçalara,
-
en küçük bir parça var mıdır,
-
bu şeyin, bu maddenin en küçük bir birimi,
-
halen karbonun tüm özelliklerini taşıyan;
-
Ve bir şekilde bunu daha da küçük parçalara ayırabilirsen,
-
karbonun özelliklerini kaybedecek misin?
-
Cevap şudur ki: Evet, böyle bir parçacık var.
-
Kullandığım terminolojiyi göstermek için,
-
bu farklı maddelere, bu saf olan maddelere
-
belirli sıcaklıkta kendine özgü özellikler gösteren,
-
ve belirli şekilde etkileşen,
-
elementler diyoruz.
-
Karbon bir elementtir, kurşun bir elementtir ve altın da bir elementtir.
-
Diyebilirsin ki, su da bir elementtir.
-
Tarihte insanlar suya da element dediler
-
fakat şimdi biliyoruz ki su birden fazla temel elementten oluşuyor.
-
Oksijen ve hidrojenden oluşuyor.
-
ve bütün elementler
-
periyodik tabloda listelenmiş.
-
C harfi karbonu simgeliyor
-
-- ben insanların en çok
-
kullandıklarının üzerinden geçeceğim --
-
fakat zamanla bunların hepsini tanıyacaksınız.
-
Bu oksijen, bu azot, bu silikon.
-
Au altının simgesi. Bu da kurşun.
-
Bu elementlerin en küçük yapıtaşına da atom adını veriyoruz.
-
Eğer bir elementi alıp sürekli olarak
-
küçük parçalara ayırırsan, en sonunda
-
karbon atomunu elde edersin.
-
Şayet buna aynı şeyi yapar ve sürekli parçalarsan
-
altın atomunu elde edersin.
-
Ve aynı şeyi burada da yaparsan,
-
neticesinde şu küçük
-
-- daha iyi şekilde ifade edecek olursak -- parçacık,
-
buna da kurşun atomu deriz.
-
Ve bunu daha fazla bölüp
-
kurşun demeye devam edemezsiniz,
-
çünkü kurşuna ait özellikleri kaybeder.
-
Size fikir vermek için söylüyorum,
-
- bu hayal etmekte çok zorluk çektiğim bir şey-
-
atomlar inanılmaz derecede küçükler.
-
Gerçekten, hayal edilemeyecek kadar küçük.
-
Örneğin, karbon
-
Benim saçım bile karbondan oluşuyor.
-
Aslında ben büyük oranda karbondan oluşuyorum.
-
Aslında bütün canlı varlıklar büyük oranda karbondan oluşuyor.
-
Ve saçımı alırsanız. Ve benim saçım da karbon.
-
Büyük oranda karbon.
-
İşte bir saç telimi tam da buraya alırsanız,
-
-- saçım sarı değil,
-
fakat sarı siyahla güzel bir zıtlık oluştuyor.
-
Saçım siyah. Fakat öyle yaparsam,
-
ekranda göremezdiniz.
-
Saçımı bu şekilde alsaydınız, ve size
-
saç telimin kaç karbon atomu genişliğinde olduğunu sorsaydım
-
Yani saç telimin bir kesitini alsaydınız, uzunluğuna değil,
-
enine ve deseydim ki:
-
Bu kaç karbon atomu genişliğindedir?
-
Ve şöyle tahmin edebilirdiniz, Oh, Sal bana atomun çok küçük olduğunu zaten söyledin,
-
dolayısıyla bin atom genişliğinde olabilir,
-
ya da on bin, veya yüz bin,
-
ve size hayır cevabını verirdim.
-
Bir miyon atom genişliğinde.
-
Veya bir milyon atomu saç telim genişliğine sığacak şekilde
-
yan yana dizebilirsiniz.
-
bu yaklaşık bir sayı,
-
tam olarak bir milyon değil tabi ki,
-
sadece size atomun ne kadar küçük olduğu hakkında bir fikir verebilmek için,
-
Saçınızdan bir tel kopartın
-
ve düşünün ki bu telin içine
-
yan yana bir milyon tane atom koyuyorsunuz.
-
Boyuna da değil enine
-
Saçınızın bir telinin genişliğini bile görmek bu kadar zorken
-
orada bir milyon tane karbon atomu olması,
-
sadece buna alışın.
-
Bu çok hoş bir şey
-
ama biliyoruz ki
-
bu karbonun en temel yapıtaşı,
-
herhangi bir elementin en temel yapıtaşı.
-
ve daha açık olan birşey var ki
-
bu temel yapıtaşları birbirleriyle alakalı.
-
Bir karbon atomu daha da küçük temel parçaçıklardan oluşur.
-
Bir altın atomu daha da küçük temel parçaçıklardan oluşur.
-
Ve bunlar tam olarak,
-
bu daha küçük temel parçacıkların düzenine göre tanımlanır.
-
Ve bu temel parçacıkların
-
sayısını değiştirecek olsaydınız,
-
bir elementin özelliklerini değiştirebiliyor olurdunuz,
-
nasıl etkileştiğini,
-
veya elementin bizzat kendisini değiştirmiş olurdunuz.
-
Ve bunu biraz daha iyi anlayabilmek için,
-
bu temel parçaçıklar hakkında biraz konuşalım.
-
İşte proton.
-
Ve aslında proton
-
-- atom çekirdeğindeki proton sayısını tanımlar
-
ve bunla ilgili birazdan konuşacağız --
-
bu bir elementin ne olduğunu tanımlar.
-
Yani bu elementi tanımlayan şeydir.
-
buradaki periyodik tabloya bakarsanız,
-
elementların atom numaralarına göre sıralandığını görürsünüz,
-
ve atom numarası
-
tam olarak elementdeki proton sayısını gösterir.
-
Yani tanıma göre, hidrojenin 1 protonu vardır.
-
Helyumun 2 protonu bulunur. Karbon 6 protona sahiptir.
-
7 protonlu bir karbonunuz olamaz.
-
Eğer olursa o azot olur,
-
artık karbon olmaz.
-
Oksijende 8 proton var. .
-
Bir şekilde bir proton daha eklersek
-
oksijen olmaktan çıkar
-
ve flor olur. Yani proton sayısı elementi tanımlar.
-
Elemente kimliğini verir.
-
Ve atom numarası, protonların sayısı,
-
protonların sayısı -- hatırlayın,
-
bu üste yazılan sayıdır
-
periyodik tablodaki elementlerin her biri için
-
--- proton sayısı
-
atom numarasına eşittir
-
atom numarasına eşittir.
-
Ve bu sayı yukarı konuyor çünkü bu
-
bir elementin karakteristik özelliklerini belirler
-
Atomun diğer iki birleşeni
-
-- Tahminen şöyle diyoruz --
-
elektron ve nötrondur.
-
Ve kafanızda oluşturmaya başlayabileceğiniz model
-
-- ve bu model, kimya boyunca göreceğimiz,
-
biraz daha soyut
-
ve hayal etmesi güç hale gelecek --
-
fakat bunun hakkında düşünmenin bir yolu
-
protonlarınız ve nötronlarınız var
-
ve bunlar atomun merkezindeler
-
Bunlar atomun çekirdeği.
-
Örnek olarak biliyoruz ki karbonda 6 proton var.
-
İşte bir, iki, üç, dört, beş, altı.
-
Karbon 12, bu karbonun bir çeşididir
-
ve 6 nötronu vardır.
-
Farklı nötron sayıları olan
-
karbon versiyonlarınız olabilir.
-
Yani nötronlar değişebilir, rlektronlar değişebilir,
-
halen aynı elemente sahip olursunuz.
-
Protonlar değişemez.
-
Protonu değiştirirseniz farklı bir element elde etmiş olursunuz.
-
Şimdi bir karbon 12 çiziyorum.
-
İşte bir, iki, üç, dört, beş, altı.
-
Bu karbon 12 nin çekirdeği
-
Bazen böyle yazılır.
-
Bazen esasen
-
proton sayısı da yazılır.
-
Karbon 12 yazmamızın nedeni,
-
-- gördüğünüz gibi 6 nötron saydım --
-
bunun toplam olmasıdır.
-
bunu toplam sayı olarak görebilirsiniz
-
-- bunu görmenin bir yolu,
-
ve ileride bu nüans farkına biraz daha iyi anlayacağız,
-
-- bu atomun çekirdeğindeki toplam
-
proton ve nötron sayısıdır.
-
Ve tanım gereği bu karbonun atom numarası 6,
-
fakat buraya tekrar yazabiliriz,
-
sadece kendimize hatırlatabilmek için.
-
Yani karbon atomunun merkezinde bu çekirdeğimiz var.
-
Ve karbon 12, 6 proton ve 6 nötrona sahip.
-
Karbonun bir diğer çeşidi ise karbon 14 ve bunda 6 proton, 8 nötron var.
-
6 proton, dolayısıyla 8 nötron olmalı.
-
Yani nötron sayısı değişebilir.
-
Ama buradaki karbon 12
-
ve karbon 12 nötr ise
-
ve birazdab bu kelime hakkında da biraz nüans vereceğim
-
eğer nötr ise 6 elektronu olur
-
İşte 6 tane elektron çiziyorum.
-
bir, iki, üç, dört, beş, altı.
-
Ve bir yolu, -- elektronlar ve çekirdel arasındaki ilişki
-
hakkında düşünmenin
-
belki de ilk yolu
-
elektronları çevrede,
-
çekirdeğin çevresinde dolaşıyor
-
olarak hayal etmektir.
-
Bir model de onları çekirdeğin
-
etrafında yörüngede olarak düşünmektedir,
-
ki bu çok da doğru değildir.
-
Onlar, örneğin güneşin etrafındaki bir gezegen gibi
-
yörüngede dolaşmazlar.
-
Ama bu güzel bir başlama noktası.
-
Bir başka yol ise onları çekirdeğin etrafında zıplıyor olarak
-
hayal etmek ya da uğulduyorlarmış gibi.
-
Ve bunun nedeni
-
bu seviyede gerçekte olanın çok ilginç bir hal almazı,
-
ve elektronun gerçekten ne yapıyor olduğunu anlamak için
-
aslında quantim fiziği almamız gerekir.
-
Fakat kafanızdaki ilk zihinsel model
-
carbon 12 atomunun merkezinde
-
çekirdeği olduğudur.
-
Tam burada da çekirdek var.
-
Ve bu elektronlar da çekirdeğin etrafında zıplıyorlar.
-
Bu elektronların zıplayıp
-
gitmemelerinin sebebi ise
-
çekirdeğe bir şekilde bağlı olmaları
-
ve atomun bir parçası olmaları,
-
bunun sebebi protonların pozitif yüke,
-
elektronların negatif yüke sahip olması.
-
Ve bu bu temel parçacıkların temel özelliği.
-
Bir yükün bir etiketin dışında ne anlam ifade
-
ettiğini düşünmeye başladığınızda
-
işler oldukça derinleşmeye başlar.
-
Fakat bu konuda bildiğimiz şey,
-
elektromanyetik güçten bahsettiğimizde
-
zıt yüklerin birbirini çektiğidir.
-
Bunu düşünmenin en kolay yolu
-
protonlar ve elektronlar
-
farklı yüklere sahip olduklarından
-
birbirlerini çekerler.
-
Nötronlar yüksüzdürler
-
ve sadece çekirdekte öylece dururlar,
-
belirli elementlerin atomları için
-
özellikler üzerinde belirli bir seviyede etkileri yoktur.
-
Ama elektronların uçup
-
gitmemelerinin sebebi
-
çekiliyor olmalarıdır.
-
Çekirdeğe doğru çekilmektedirler.
-
Ve inanılmaz derecede yüksek hızlara sahiptirler
-
-- gerçekten de zordur --
-
yine burada
-
elektronun ne yapıyor olduğunu
-
konuşmaya başladığımızda
-
fiziğin ilginç bir kısmına dokunmaya başlıyoruz.
-
-- fakat bu kadarı yeter --
-
tahmin ediyorum ki
-
çekirdeğin etrafında zıplarken
-
neden üzerine düşmediğini sorabilirsiniz.
-
Herhalde bu bunu düşünmenin bir yolu.
-
İşte burada bahsettiğim karbon 12
-
proton sayısıyla belirlenmiş.
-
Oksijen ise 8 protona sahip olmasıyla tanımlanacaktır.
-
Elektronlar başka elektronlarla etkileşime girebilirler.
-
Farklı atomlar tarafında alınabilirler.
-
Ve bu kimya hakkındaki anlayışımızın
-
büyük kısmını oluşturur.
-
Bu atomun ya da belirli bir elementin
-
ne kadar elektronu olduğuna bağlıdır.
-
Bu elektronların nasıl düzenlendiği
-
ya da başka elementlerin ya da aynı elementin diğer atomlarının
-
elektronlarının nasıl düzenlendiğine bağlıdır.
-
Bir elementin atomunun aynı elementin başka atomuyla nasıl tepki vereceğini yada başka bir elementin atomuyla
-
birleşip ya da birleşmeyeceğini birbirlerini çekip ya da iteceklerini düşünmeye başlayabiliriz.
-
Örnek olarak, bunu daha sonra öğreneceğiz, bir atomun bir yerde karbondan herhangi bir nedenle elektron çekebilir
-
Bazı belirli elementlerin atomlarının daha fazla elektrona eğilimli oldukları hakkında konuşacağız.
-
Atom karbonda elektron aldıktan sonra karbonda proton sayısından az elektron olacak
-
Yani 5 elektron ve 6 protonu olacak.
-
Ve biz de net bir pozitif yük elde edeceğiz.
-
Bu ilk yaptığım karbon 12de
-
6 proton ve altı nötron vardı ve yük iptal edilmişti.
-
Ama bir elektron kaybettiğinde 5 tanesi kaldı ve net bir pozitif yük elde etti.
-
Bunlar hakkında kimya bölümünde daha fazla konuşacağız
-
Umarım ki bu kadar güzel bir başlangıç için memnunsunuzdur.
-
Bu temel yerleşime atom dendiğini
-
ve bu temel yerleşimin de daha fazla temelden oluştuğunu
-
ve bunların da atom özelliklerini değiştirmek için yar değiştirdiklerini hatta atomlar arası geçiş yaptığını öğrenmişsinizdir.
