Elementler Hakkında 10 İlginç Bilgi

Hennig Brand, altın yapmaya çalışırken 1.500 galondan yani yaklaşık 5.600 litreden fazla insan idrarı kullanan bir Alman simyacıdır. İnsan idrarını defalarca buharlaştırdı, kaynattı ve damıttı, sonunda bulduğu şey karanlıkta parlamaya başladı ve beyaz dumanlar çıkararak alevler içinde kaldı. Her ne kadar altın yapma konusunda başarılı olamasa da bu başarısız girişimi sayesinde fosfor elementini keşfetmiş oldu.

1630 doğumlu olan Hennig Brad, eşyaları altına dönüştürmek için kullanılacağı düşünülen efsanevi bir taş olan Felsefe Taşı'nı aramak için cam yapma mesleğini bırakan bir simyacıdır. Bunun için farklı deneyler yaptı ancak kısa süre sonra içerisinde felsefe taşını bulabilmek için karısının ve kendisinin tüm birikimini harcadı.

Hennig, alum, potasyum nitrat ve konsantre insan idrarını birleştirerek altın yapımının anlatıldığı bir tarif içeren bir kitap bulmuştur. Deneyi önce kendi ve eşinin idrarıyla yapmıştır. Ancak daha fazlasına ihtiyacı olduğunu fark etmiştir. Tam olarak kesin olmamakla birlikte tanıdıklarından ya da Alman Ordusu'ndan 5.600 litreden fazla idrar topladığı düşünülmektedir. 

Deneyinin sonunda altın yapmaya yakın bir teknik bulduğunu ve altı yıl boyunca da bunu bir sır olarak sakladığını düşündü. Daha ileri deneylerle artık maddi olarak iflas ettiğinde ve hala altın yapmayı bulamadığında, süreci ve deneyinin sonucunu diğer kimyagerlere açıkladığında aslında bulmuş olduğu şey fosfor elementi olmuştu.

Astatin, Dünya'da doğal olarak bulunan en nadir elementtir. O kadar nadirdir ki, herhangi bir zamanda Dünya'da sadece yaklaşık 25 gram bulunur. İzotoplarının çoğu, sadece bir saniye veya daha kısa bir yarı ömre sahiptir ve bu da üzerinde çalışmayı son derece zorlaştırır. Astatin’in görünüşü bile kesin olarak bilinmemektedir.

Dmitri Mendeleyev, periyodik tablodaki 85 numaralı boşluğu doldurabilecek bilinmeyen bir elementin olasılığını tahmin eden Rus kimyagerdir. Bu şekilde astatin elementinin varlığı 1800'lerde tahmin edilmiştir. Ancak gerçekte keşfedilmesi 70 yıl sonrasına kadar uzanmaktadır. 

Astatinin keşfi belirsizdir. Keşfedildiğine dair ilk iddia 1931'de Alabama Politeknik Enstitüsü'nden Fred Allison tarafından yapılmıştır. Farklı araştırmacılar ise ilk kez 1938'de 85. element hakkında makaleler yayınlasalar da, II. Dünya Savaşı’nın başlamasıyla araştırmalar kesintiye uğramıştır. 1940 yılında, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'den bir grup araştırmacı, tanınan ilk keşfi başarıyla gerçekleştirmişlerdir. 

Astatin, halojen grubundaki herhangi bir elemente kıyasla en az reaktif ve en yüksek metalik özelliklerine sahip bir elementtir.. Bununla birlikte, elementin rengi gibi birçok özelliği tam olarak bilinmemektedir. 85. elementi incelemek son derece zor olsa da bilim insanları astatinin kanser tedavisinde kullanılabileceğini düşünmektedir. 

Kobalt elementinin adı, Alman mitolojisinde düzenbaz bir goblin olan '‘kobold’'dan gelmektedir. Orta çağdaki madenciler kobaltı keşfettiklerinde, gümüş olduğunu düşünerek onu eritmeye çalışmışlardır. Kobalt zehirli gazlar saldığında ise goblinin kendilerine oyun oynadığına inanarak korkmuşlardır. 

Kobalt; mıknatıslarda, yüksek teknolojili türbinlerde ve ayrıca kanser tedavilerinde kullanılan mavi bir geçiş metal elementidir.

Tam tarihi belli olmamakla birlikte 15. yüzyılda Alman madenciler, Saksonya yakınlarında kobalt cevheriyle ilk karşılaşan insanlardı. Kobalt’ın gümüş olduğunu düşündüler ve bu nedenle onu eritmeye çalıştılar. Ancak erittikten sonra düşündükleri gibi değerli bir metal olmadığı ve zehirli bir duman yaydığını fark ettiler. Kobaltın yaydığı gazı soluyan bazı askerler hastalanmıştır ya da ölmüşlerdir.

Madenciler kimyager olmadıkları için neler olup bittiği hakkında hiçbir fikirleri yoktu ve maddeyi şeytani olarak tanımladılar. Hatta madendeki gümüşün bozulmasından bir kobold'un sorumlu olduğuna ya da cevherlerin içindeki değerli metalle kaçtığına inanıyorlardı. Çünkü kobold “madenlerin goblini” olarak biliniyordu.

1730'larda İsveçli kimyager Georg Brandt, maddeyi izole ederek hızlandırdı ve araştırdı. Yeni keşfettiği element için de madencilerin verdiği adı benimsedi ve ona kobalt adını verdi.

İsveç'te, Ytterby adında küçük bir kasaba vardır ve bu kasabada, periyodik tabloda yer alan itriyum, erbiyum, terbiyum ve iterbiyumdur isimli 4 elementin keşfi yapılmıştır. Yine keşfi aynı bölgede yapılan bu dört element haricinde dört element daha vardır. 

Bu tür keşiflerin bu belirli bölgede yoğunlaşmasının bir numaralı nedeni, elementlerin türünde yatmaktadır. Hepsi, neredeyse ayırt edilemez bir şekilde toprağa karışan nadir toprak elementleri olmalarıdır. Bir tanesinin bulunduğu yerde daha başka elementler bulmak çok daha kolay hale gelmektedir. Çünkü İsveç'te çok sayıda zengin nadir toprak elementi birikimi vardır. 

Diğer bir neden de, Ytterby madeninin ilk olarak feldspat mineralini bulmak için başlatılmış olmasıdır. Bu minerali bulmak en yüksek öncelikli görev olduğundan, bölgede tam teşekküllü madencilik faaliyetleri vardı.

1787'de bir ordu teğmeni Carl Arrhenius, Ytterby'de "yttrium" adını verdiği ağır, garip, siyah bir kaya bulan ilk kişi oldu. Diğer üç nadir element de Arrhenius'un itriyumu bulduğu aynı madende bulundu. Ytterby'den alınan örneklerden bulanan diğer dört element, tulyum, gadolinyum, skandiyum ve holmiyumdur. Ytterby kasabası, dünyadaki en zengin element keşiflerinin kaynağı olarak bilinmektedir.

Prometyum, adını Zeus'tan ateşi çalıp insanlığa veren Prometheus isimli bir Yunan Titanından alan bir elementtir. Oldukça radyoaktif, karanlıkta parlayan, nadir bir toprak elementidir ve yalnızca uranyum-fisyon reaksiyonlarının yan ürünlerinde bulunur. Bu özelliğinden dolayı daha çok araştırma amaçlı kullanılmaktadır. 

Bohuslav Brauner, 1902'de bilinmeyen bu yeni elementin olasılığını tespit eden ilk kişiydi. 1914'te Henry Moseley, bilinmeyen elementin varlığını doğrulayan bir İngiliz bilim insanıydı. Sadece 1945'te atom bombası için yakıt araştıran Manhattan araştırmacıları tarafından ayrı bir element olarak tanımlanmıştır. 

Periyodik tabloda yer alan ve ilk kez Dünya'da keşfedilmemiş tek element helyumdur. Adını, Güneş'in tayfını analiz ederken bulunduğu için Yunan Güneş tanrısı Helios'tan almıştır. Helyum, renksiz, kokusuz ve evrendeki en bol ikinci element olan inert bir gazdır. 

Hindistan'dan Fransız gökbilimci Pierre Janssen, 18 Ağustos 1868'deki tam tutulma sırasında Güneş'in atmosferini, kromosferi gözlemlemekteydi. Garip, sarı bir çizgi gözlemlediğini bildirdi, ancak bu çizginin kaynağını tam olarak bulamadı. Birkaç ay sonra İngiliz astronom Sir Joseph Norman Lockyer konunun derinliklerine daldı ve gözleminden sonra çizginin bilinmeyen bir elementin ana hatları olduğu sonucuna vardı. Yunan güneş tanrısının adından esinlenerek ona “helyum” adını verdi. Elementin Dünya'daki varlığı ve atom ağırlığı ise 1882'de İsveçli kimyagerler tarafından bulunmuştur.

Evrende en bol bulunan ikinci element olmasına rağmen, dünya atmosferinin sadece %0,0005'ini oluşturur. Katar, dünyadaki toplam helyumun %75'ini üreten ABD'den sonra en fazla helyum üreten ikinci ülkedir.

Süper akışkan özelliğinden dolayı helyum, bilim insanlarının fizik ve kimya hakkındaki bilgilerinin sınırlarının ötesine geçmeleri için oldukça faydalıdır.

Kaynama noktasının birkaç derece altına soğutulduğunda, helyum aniden bir süper sıvı haline gelir ve diğer sıvıların yapamayacağı şeyleri yapmaya başlar. Molekül büyüklüğündeki çatlaklardan damlayabilir, bir tabağın kenarlarına tırmanabilir ve sürtünmesiz akışı nedeniyle kabı döndürüldüğünde hareketsiz kalabilir.

Helyumun tuhaf özelliklerinin ilk işaretleri 1911'de gözlenmiştir. Helyumun bir süperakışkana dönüştürülebileceğini keşfeden Robert C. Richardson, Douglas D. Osheroff ve David M. Lee isimli 3 Amerikan fizikçi, 1996'daki çalışmalarından dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü almışlardır. Ancak bu, helyumla ilgili karşılacak sürprizlerin sadece bir başlangıcıydı. Son keşifler, bu dikkat çekici süperakışkanın çok daha farklı yönleri olduğunu ortaya koydu.

Helyum-3 izotopu mutlak sıfırın 3,2° üzerine soğutulduğunda gaz halinden sıvı hale geçmektedir. Sıfırın yaklaşık binde biri kadar daha fazla soğutulduğunda, çevresinden herhangi bir dirençle karşılaşmadan akan bir süper akışkan haline gelmektedir. Dairesel bir kanala akıtıldığında, sürtünmeden etkilenmeden daire etrafında sonsuza kadar akmaya devam edeceği gözlemlenmiştir. Bilim insanları bu davranışın, helyum atomlarının çok hafif olması ve birbirine gevşek bir şekilde çekilmesinden kaynaklandığını açıklamıştır. 

Teknesyum yapay olarak üretilen ilk elementtir. 1937 yılında İtalya'da bir mineralog ve kimyager olan Carlo Perrier ve fizikçi Emilio Segre tarafından yapılmıştır. Adı, "yapay olarak" anlamına gelen Yunanca "technetos" kelimesinden gelmektedir. Teknesyum organik olarakta bulunur, ancak yalnızca küçük konsantrasyonlarda bulunur ve esas olarak yapay yollarla elde edilir.

Teknesyum, nemli havada yavaşça kararan radyoaktif, gümüşi gri bir geçiş metalidir. 1962'de izotopu bulunduktan sonra, yıllar içinde büyük miktarlarda üretilmiştir. 

Teknesyum, çelik için korozyon önleyici olarak kullanılır, iz işinde kullanılır ve iyi bir süper iletkendir. Bildirildiğine göre yapay olarak hazırlanmış elementin 22 izotopu var ve hepsi radyoaktiftir. Bu nedenle kontaminasyon tehlikeleri vardır ve öğe yalnızca bir torpido gözünde kullanılmalıdır. Teknesyum, hidroklorik asit dışında sadece nitrik asit, aqua regia (kral suyu) ve konsantre sülfürik asitte çözünebilmektedir.

Evrende en bol bulunan element hidrojendir. İkinci en yaygın element helyumdur, ancak yine de hidrojenden 10 kat daha azdır. Ayrıca bu iki element birlikte evrendeki bilinen maddenin %99,9'unu oluşturmaktadır. 

Hidrojenin neden evrendeki en yaygın element olduğunu anlamak için temel kimyaya bakmamız gerekiyor. Hidrojen sadece bir proton ve bir elektrondan oluşur ve nötronu olmayan tek elementtir. Bu da onu en basit ve aynı zamanda en yaygın element yapar.

Oksijenin en yaygın üçüncü elementtir, ancak evrende hidrojenden 1000 kat daha az miktarda bulunmaktadır. Bilim insanları genel olarak, bir elementin atom numarası ne kadar yüksekse, o kadar az bulunduğunu söylüyorlar.

Ancak hidrojen, oksijenle reaksiyona girdiğinde inanılmaz derecede tehlikeli olabilir. Bunun da en bilinen örneği hidrojen bombalarıdır. Hidrojen bombaları atom bombalarına benzerler. Çünkü nükleer füzyon ve fisyonun bir kombinasyonunu kullanarak yıkıma neden olurlar ve patlamadan sonra radyasyon ve mekanik şok dalgaları serbest bırakırlar.

Dünyadaki yaşamın çoğunu oluşturan temel bileşen karbondur ve aynı zamanda 10 milyona kadar benzersiz bileşik oluşturma kapasitesine sahiptir. Karbon atomlarını bir şekilde düzenlersek, yumuşak ve bükülebilir grafitimiz olur. Aynı zamanda atomları başka bir şekilde yeniden düzenlemek dünyanın en sert minerali olan elması ortaya çıkarabilir.

Evrende en bol bulunan altıncı element olan karbon, yıldızların karnında oluşur. İzotop karbon-12, evrende bulunan toplam karbonun %99'unu oluşturur ve karbon-13 ve karbon-14 yalnızca %1'i kadardır. Bununla birlikte, bu iki karbon türü, organik nesnelerin tarihlenmesinde son derece önemlidir.

Bilim insanları, diğer birçok elementle dinamik bağ kurma yeteneği nedeniyle Dünya'daki yaşamın çoğunda karbonun mevcut olduğunu söylüyorlar. Bulunan yaklaşık 10 milyon karbon bileşinin %95'inin temel taşı elementinin karbon olduğu bilinmektedir. 

Karbonun ilk tespiti ve keşfi tam olarak bilinmesede tarih öncesi insanların onu kömür olarak kullandığı söylenmektedir. Günümüzde kömür formunda, dünyadaki enerjinin %30'unu sağlayan, Dünya'daki ana yakıt kaynağı karbondur.