iltasyazilim
FD Üye
Lavoisier
Lavoisier Kanunu
Kütle
Kütlenin Korunumu
Kütlenin Korunumu Yasası
Lavoisier Kanunu Kütlenin Korunumu Yasası
Kütlenin korunumu yasası, ara sıra LomonosovLavoisier kanunu olarak da adlandırılan, kapalı bir sistemde var olan çevrimler ve işlemler ne olursa olsun, kütlenin değişmez kalacağını gösteren kanundur Denk bir ifadeyle anlatmak icabında kütlenin durumu yeniden düzenlenebilir lakin kütle yaratılamaz ya da değil edilemez Bu Nedenle, kapalı bir sistem dahilindeki her türlü kimyasal reaksiyon ve proseste tepkenlerin (yani reaktantların) kütlesi, ürünlerin kütlesine eşdeğer olmalıdır
Buna kadar:
Kimyasal olaylara giren maddelerin kütleleri toplamı oluşan ürünlerin toplamına eşittir X + Y ® Z + T tepkimesinde X ve Y girenler (reaktif) olup, Z ve T (ürünler) ’ye kütlece eşittir
Kimyasal maddelerin kütleleri atom sayıları ile orantılı olduğundan bütün kimyasal tepkimelerde atom sayıları korunur
Örneğin 1 mol C atomu 12 gram, 1 mol O2 molekülü 32 gramdır Buna tarafından 1 mol CO2 atomu 44 gram olur:
C + O2 ® CO2
12 gram + 32 gram ® 44 gram
Tarihçe
Kütlenin korunumu kanunun ilk önce Nasîrüddin Tûsî göre 13 yüzyıl ortaya atılmışsa da bu ilk sürümde eksiklikler mevcuttu; Maddenin yapısının değişebileceğini fakat yok olamayacağını yazmaktaydı
Kütlenin korunumu kanunun öncelikle net bir şekilde tanımlanması 1789 tarihinde Lavoisiertarafından başarılabilmiştir Nitekim bu sebepten ötürü ara sıra kendisinin modern kimyanın babası olduğu da söylenir aynı zamanda, Mikhail Lomonosov sahiden sözde fikirleri1748'de ortaya atmış ve çeşitli deneyler sonucu kanıtlamıştı Lavoisier'in çalışmasının öncülleribununla da sınırlı değildir ve şu isimler daha erken tarihlerde yarı fikirleri ortaya atmıştır: Joseph Black (1728 1799), Henry Cavendish (1731 1810) ve Jean Rey (1583 1645)
Flogiston Teoremi
Lavoisier bilim dünyasında en ilk önce yanma olayına ilişkin geliştirdiği yeni kuramıyla ün kazanır Ne ama, kimya devrimini oluşturmada başka kayda değer çalışmaları da vardır Ayrıca, deneylerinde, özellikle ölçme işleminde gösterdiği doğaüstü alınganlık, kendisini izleyen yeni kuşak araştırmacılar için özenilen bir misal olmuştur Kimya dil, mantıksal harmoni ve kuramsal izah etme yönlerinden bilimsel kimliğini Lavoisier'e borçludur Tüm bu çalışmalarında ona büyük desteği eşi sağlar: deney şekillerini çizer, yabancı dillerden kaynak çeviriler yapar, makale ve kitaplarını yayıma hazırlar
Lavoisier araştırmalarına başladığında, kimyada Antik Yunanlıların maddeye ilişkin dört element (toprak, su, alev ve hava) öğretisinin yanı sıra yanmaya ilişkin flogiston kuramı geçerliydi Bilindiği gibi, bir tahta veya bez parçası yandığında duman ve alev çıkar, yanan nesne bir miktar kül bırakarak yok olur
Yürürlükteki kurama kadar, yanma, yanan nesnenin flogiston denen, fakat ne olduğu bilinmeyen, gizemli bir madde çıkarması demekti Odun kömürü gibi yandığında geriye asgari kül bırakan nesneler flogiston bakımından en zengin nesnelerdi Bilim adamlarının çoğunluk doyurucu bulduğu bu kurama zıt düşen kimi gözlemler de değil değildi Bunlardan biri yanma için havanın gerekliliğiydi Bir diğeri, kurşun gibi madenlerin, erime derecesinde ısıtıldığında, yüzeylerinde oluşan calxın, madenin azalan bölümünden daha ağır olmasıydı Fiilen yanma olayını açıklamadaki güçlüğün bir nedeni gazlara ilişkin data eksikliğiydi 1756'da İskoçJoseph Black sabit gazdediği karbon dioksidi buluncaya değin bilinen tek gaz hava idi İngiliz kimya bilgini Joseph Priestley sonra deneyde kullanılan olarak on dek yeni gaz keşfeder Bunlardan biri onun yetkin gazdediği, ilerde Lavoisier'in oksijenadını verdiği gazdır
Priestley, oksijeni bulmasına rağmen flogiston kuramından kopamaz Üstün bir deneyci olan bu İngiliz bilim adamı, kuramsal yönden rakibi Lavoisier ile doruk ölçüşecek yeterlikte değildi Lavoisier yanma olayı ile 1770'lerin başında ilgilenmeye başlamıştı Kapalı bir kapta fosfor yakınca gazın ağırlığının değişmediğini, ancak kabı açtığında havanın içeri girmesiyle birlikte gazın ağırlığının az da olsa arttığını saptamıştı Bu gözlemin yürürlükteki kurama uymadığı belliydi, lakin daha doyurucu bir açıklaması da yoktu
Kütlenin Korunumu Kanunu
Lavoisier aradığı açıklamanın ipucunu bir kaç yıl sonra Priestley'le Paris'te buluştuğunda elde eder Priestley cıva oksit üzerindeki deneylerinden söz ederken bulduğu yetkin gazın özelliklerini belirtir Lavoisier yayınlarının hiç birinde Priestley'e hakkı olan önceliği tanımaz; yalnızca bir kez, Oksijeni Priestley'le hemencecik aynı zamanda keşfetmiştik,demekle yetinir
Doğrusu, oksijenin keşfinde öncelik Lavoisier'in değildi; ama bu gazın hakiki önemim ilk kavrayan bilim adamı oydu Priestley'in deneylerini kendine özgü dikkat ve özenle tekrarlamaya koyulur Belli miktarda havaya yer verilen bir kapta cıva ısıtıldığında, cıvanın kırmızı cıva okside dönüşmesiyle ağırlık kazandığı, havanın ise aynı ölçüde yük yitirdiği görülür Lavoisier deneylerinde bir adım daha ileri gider: cıvadan ayırdığı cıva oksidi (calx'ı) tarttıktan sonra daha fazla ısıtır; kora dönüşen kırmızı oksidin artan bir şekilde değil olmaya yüz tuttuğunu, geriye doğru belirlenmiş sayıda cıva taneciğiyle, solunum ve yanma sürecinde atmosferik havadan daha etkin bir miktar elastik akankaldığını saptar Elastik akan Priestley'in yetkin gazdediği şeydi
Lavoisier diğer taraftan bu artığın ağırlığı ile cıvanın birincil aşamadaki ısıtılmasından eksilen hava ağırlığının da eşit olduğunu belirler Diğer Taraftan, cıva oksidin ısı aşağı cıvaya dönüşmesiyle kaybettiği tartı etkin bölümüyle (yani oksijenle) birleşmesiyle gerçekleşmektedir Ilk Olarak önemsenmeyen bu varsayım, suyun iki gazın birleşmesiyle oluştuğuna ilişkin Cavendish deney sonuçlarını da açıklayınca, bilim çevrelerinin dikkatini çekmede gecikmez Cavendish deneylerinde, asitlerin metal üzerindeki etkisinden yanıcıdediği bir gaz elde etmiş, bunu flogiston sanmıştı Oysa Priestley'in bir deneyi onu bu hatalı yorumdan kurtarır Priestley, hidrojen ve oksijen karışımı bir gazı elektrik kıvılcımıyla patlattığında bir arz çiyin oluştuğunu görmüştü Aynı deneyi tekrarlayan Cavendish daha ileri gitgide artarak patlamada yanıcıgazınsu olduğunu saptar
Flogiston teorisi yıkılmıştı bundan böyle Yeni teorinin benimsenmesi, kimi tutucu çevrelerin direnmesine karşın, uzun sürmez Kimyada geciken atılım sonunda gerçekleşmiş olur Lavoisier ulaştığı sonucu Bilim Akademisi'ne bir bildiriyle sunar; ne var fakat, tek kelimeyle de olsa Priestley, Cavendish, vb deneycilerin katkılarından laf etmez Lavoisier'in doğrusu ne yeni kimyasal bir nesne, ne de yeni kimyasal bir vaka keşfettiği söylenebiliryeni ve işler bir sistem kurmaktı 1789'da yayımlanan Traité Élémentaire de Chimieadlı yapıtı, kendi alanında, Newton'un Principia'sı sayılsa yeridir Biri çağdaş fiziğin, diğeri modern kimyanın temelini atmıştır
Lavoisier'i unutulmaz yapan bir özelliği de nesnelerin kimyasal değişimlerini ölçmede gösterdiği mucizevi duyarlılıktı Bu özelliği ona Kütlenin Korunumu Yasasıdiye tanıdık fazla önemli bilimsel bir ilkeyi ortaya sıralama olanağı sağlar Lavoisier kimi defa kendi adıyla da anılan bu ilkeyi şöyle dile getirmişti:
Doğanın bütün işleyişlerinde hiç bir şeyin yoktan var edilmediği, bütün deneyde kullanılan dönüşümlerde maddenin miktar olarak benzer kaldığı, elementlerin bütün bileşimlerinde nicel ve nitel özelliklerini koruduğu gerçeğini tartışılmaz bir belit olarak ortaya sürebiliriz
Genelleştirme
Özel görelilikte kütlenin korunumu mevcut değildir Nitekim bir parçacık sisteminin kütlesinin, her bir parçacığın kütlelerinin toplamına eşit olduğu prensibi de özel görelilikte içten değildir *
Lavoisier Kanunu
Kütle
Kütlenin Korunumu
Kütlenin Korunumu Yasası
Lavoisier Kanunu Kütlenin Korunumu Yasası
Kütlenin korunumu yasası, ara sıra LomonosovLavoisier kanunu olarak da adlandırılan, kapalı bir sistemde var olan çevrimler ve işlemler ne olursa olsun, kütlenin değişmez kalacağını gösteren kanundur Denk bir ifadeyle anlatmak icabında kütlenin durumu yeniden düzenlenebilir lakin kütle yaratılamaz ya da değil edilemez Bu Nedenle, kapalı bir sistem dahilindeki her türlü kimyasal reaksiyon ve proseste tepkenlerin (yani reaktantların) kütlesi, ürünlerin kütlesine eşdeğer olmalıdır
Buna kadar:
Kimyasal olaylara giren maddelerin kütleleri toplamı oluşan ürünlerin toplamına eşittir X + Y ® Z + T tepkimesinde X ve Y girenler (reaktif) olup, Z ve T (ürünler) ’ye kütlece eşittir
Kimyasal maddelerin kütleleri atom sayıları ile orantılı olduğundan bütün kimyasal tepkimelerde atom sayıları korunur
Örneğin 1 mol C atomu 12 gram, 1 mol O2 molekülü 32 gramdır Buna tarafından 1 mol CO2 atomu 44 gram olur:
C + O2 ® CO2
12 gram + 32 gram ® 44 gram
Tarihçe
Kütlenin korunumu kanunun ilk önce Nasîrüddin Tûsî göre 13 yüzyıl ortaya atılmışsa da bu ilk sürümde eksiklikler mevcuttu; Maddenin yapısının değişebileceğini fakat yok olamayacağını yazmaktaydı
Kütlenin korunumu kanunun öncelikle net bir şekilde tanımlanması 1789 tarihinde Lavoisiertarafından başarılabilmiştir Nitekim bu sebepten ötürü ara sıra kendisinin modern kimyanın babası olduğu da söylenir aynı zamanda, Mikhail Lomonosov sahiden sözde fikirleri1748'de ortaya atmış ve çeşitli deneyler sonucu kanıtlamıştı Lavoisier'in çalışmasının öncülleribununla da sınırlı değildir ve şu isimler daha erken tarihlerde yarı fikirleri ortaya atmıştır: Joseph Black (1728 1799), Henry Cavendish (1731 1810) ve Jean Rey (1583 1645)
Flogiston Teoremi
Lavoisier bilim dünyasında en ilk önce yanma olayına ilişkin geliştirdiği yeni kuramıyla ün kazanır Ne ama, kimya devrimini oluşturmada başka kayda değer çalışmaları da vardır Ayrıca, deneylerinde, özellikle ölçme işleminde gösterdiği doğaüstü alınganlık, kendisini izleyen yeni kuşak araştırmacılar için özenilen bir misal olmuştur Kimya dil, mantıksal harmoni ve kuramsal izah etme yönlerinden bilimsel kimliğini Lavoisier'e borçludur Tüm bu çalışmalarında ona büyük desteği eşi sağlar: deney şekillerini çizer, yabancı dillerden kaynak çeviriler yapar, makale ve kitaplarını yayıma hazırlar
Lavoisier araştırmalarına başladığında, kimyada Antik Yunanlıların maddeye ilişkin dört element (toprak, su, alev ve hava) öğretisinin yanı sıra yanmaya ilişkin flogiston kuramı geçerliydi Bilindiği gibi, bir tahta veya bez parçası yandığında duman ve alev çıkar, yanan nesne bir miktar kül bırakarak yok olur
Yürürlükteki kurama kadar, yanma, yanan nesnenin flogiston denen, fakat ne olduğu bilinmeyen, gizemli bir madde çıkarması demekti Odun kömürü gibi yandığında geriye asgari kül bırakan nesneler flogiston bakımından en zengin nesnelerdi Bilim adamlarının çoğunluk doyurucu bulduğu bu kurama zıt düşen kimi gözlemler de değil değildi Bunlardan biri yanma için havanın gerekliliğiydi Bir diğeri, kurşun gibi madenlerin, erime derecesinde ısıtıldığında, yüzeylerinde oluşan calxın, madenin azalan bölümünden daha ağır olmasıydı Fiilen yanma olayını açıklamadaki güçlüğün bir nedeni gazlara ilişkin data eksikliğiydi 1756'da İskoçJoseph Black sabit gazdediği karbon dioksidi buluncaya değin bilinen tek gaz hava idi İngiliz kimya bilgini Joseph Priestley sonra deneyde kullanılan olarak on dek yeni gaz keşfeder Bunlardan biri onun yetkin gazdediği, ilerde Lavoisier'in oksijenadını verdiği gazdır
Priestley, oksijeni bulmasına rağmen flogiston kuramından kopamaz Üstün bir deneyci olan bu İngiliz bilim adamı, kuramsal yönden rakibi Lavoisier ile doruk ölçüşecek yeterlikte değildi Lavoisier yanma olayı ile 1770'lerin başında ilgilenmeye başlamıştı Kapalı bir kapta fosfor yakınca gazın ağırlığının değişmediğini, ancak kabı açtığında havanın içeri girmesiyle birlikte gazın ağırlığının az da olsa arttığını saptamıştı Bu gözlemin yürürlükteki kurama uymadığı belliydi, lakin daha doyurucu bir açıklaması da yoktu
Kütlenin Korunumu Kanunu
Lavoisier aradığı açıklamanın ipucunu bir kaç yıl sonra Priestley'le Paris'te buluştuğunda elde eder Priestley cıva oksit üzerindeki deneylerinden söz ederken bulduğu yetkin gazın özelliklerini belirtir Lavoisier yayınlarının hiç birinde Priestley'e hakkı olan önceliği tanımaz; yalnızca bir kez, Oksijeni Priestley'le hemencecik aynı zamanda keşfetmiştik,demekle yetinir
Doğrusu, oksijenin keşfinde öncelik Lavoisier'in değildi; ama bu gazın hakiki önemim ilk kavrayan bilim adamı oydu Priestley'in deneylerini kendine özgü dikkat ve özenle tekrarlamaya koyulur Belli miktarda havaya yer verilen bir kapta cıva ısıtıldığında, cıvanın kırmızı cıva okside dönüşmesiyle ağırlık kazandığı, havanın ise aynı ölçüde yük yitirdiği görülür Lavoisier deneylerinde bir adım daha ileri gider: cıvadan ayırdığı cıva oksidi (calx'ı) tarttıktan sonra daha fazla ısıtır; kora dönüşen kırmızı oksidin artan bir şekilde değil olmaya yüz tuttuğunu, geriye doğru belirlenmiş sayıda cıva taneciğiyle, solunum ve yanma sürecinde atmosferik havadan daha etkin bir miktar elastik akankaldığını saptar Elastik akan Priestley'in yetkin gazdediği şeydi
Lavoisier diğer taraftan bu artığın ağırlığı ile cıvanın birincil aşamadaki ısıtılmasından eksilen hava ağırlığının da eşit olduğunu belirler Diğer Taraftan, cıva oksidin ısı aşağı cıvaya dönüşmesiyle kaybettiği tartı etkin bölümüyle (yani oksijenle) birleşmesiyle gerçekleşmektedir Ilk Olarak önemsenmeyen bu varsayım, suyun iki gazın birleşmesiyle oluştuğuna ilişkin Cavendish deney sonuçlarını da açıklayınca, bilim çevrelerinin dikkatini çekmede gecikmez Cavendish deneylerinde, asitlerin metal üzerindeki etkisinden yanıcıdediği bir gaz elde etmiş, bunu flogiston sanmıştı Oysa Priestley'in bir deneyi onu bu hatalı yorumdan kurtarır Priestley, hidrojen ve oksijen karışımı bir gazı elektrik kıvılcımıyla patlattığında bir arz çiyin oluştuğunu görmüştü Aynı deneyi tekrarlayan Cavendish daha ileri gitgide artarak patlamada yanıcıgazınsu olduğunu saptar
Flogiston teorisi yıkılmıştı bundan böyle Yeni teorinin benimsenmesi, kimi tutucu çevrelerin direnmesine karşın, uzun sürmez Kimyada geciken atılım sonunda gerçekleşmiş olur Lavoisier ulaştığı sonucu Bilim Akademisi'ne bir bildiriyle sunar; ne var fakat, tek kelimeyle de olsa Priestley, Cavendish, vb deneycilerin katkılarından laf etmez Lavoisier'in doğrusu ne yeni kimyasal bir nesne, ne de yeni kimyasal bir vaka keşfettiği söylenebiliryeni ve işler bir sistem kurmaktı 1789'da yayımlanan Traité Élémentaire de Chimieadlı yapıtı, kendi alanında, Newton'un Principia'sı sayılsa yeridir Biri çağdaş fiziğin, diğeri modern kimyanın temelini atmıştır
Lavoisier'i unutulmaz yapan bir özelliği de nesnelerin kimyasal değişimlerini ölçmede gösterdiği mucizevi duyarlılıktı Bu özelliği ona Kütlenin Korunumu Yasasıdiye tanıdık fazla önemli bilimsel bir ilkeyi ortaya sıralama olanağı sağlar Lavoisier kimi defa kendi adıyla da anılan bu ilkeyi şöyle dile getirmişti:
Doğanın bütün işleyişlerinde hiç bir şeyin yoktan var edilmediği, bütün deneyde kullanılan dönüşümlerde maddenin miktar olarak benzer kaldığı, elementlerin bütün bileşimlerinde nicel ve nitel özelliklerini koruduğu gerçeğini tartışılmaz bir belit olarak ortaya sürebiliriz
Genelleştirme
Özel görelilikte kütlenin korunumu mevcut değildir Nitekim bir parçacık sisteminin kütlesinin, her bir parçacığın kütlelerinin toplamına eşit olduğu prensibi de özel görelilikte içten değildir *