Bildiğiniz gibi, Pisagor teoremini Pisagor bizzat keşetmedi. Teorem, ondan çok önce zaten biliniyordu ve ispatı da daha sonra yapıldı. Hatta, Pisagor’un bu teoremin geometrik anlamını tam olarak fark edememiş olması muhtemeldir. Ancak, bu gerçekler onun adının teoremle özdeşleşmesini engellemedi. Benzer bir durum, kimyada tanıdığımız Avogadro sayısı için de geçerlidir.
1800’lerin başlarında, John Dalton ve Joseph Louis Gay-Lussac gibi kimyagerler atomların ve moleküllerin temel özelliklerini anlamaya başlıyordu. O dönemde sonsuz derecede küçük parçacıkların davranışları hakkında yoğun tartışmalar yapılıyordu.
En büyük zorluk, molekülleri veya atomları doğrudan görmenin imkansızlığıydı. Bu nedenle, bilimsel fikirler dolaylı kanıtlara dayanmak zorundaydı.
İlerleyen süreçte Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro isimli bir İtalyan, bir keşifte bulundu. Kendisi aslında bir avukattı. Fen bilimleriyle ilgili çalışmalara başlamadan önce uzun yıllar hukukla meşgul olmuştu. Bu keşfi, “Aynı sıcaklık ve basınç koşulları altında, eşit hacimdeki değişik gazların, türleri ne olursa olsun, aynı sayıda parçacık içereceği” biçimindeydi.
Ancak neredeyse elli yıl boyunca, Avogadro’nun bu keşfinden hemen hiç kimsenin haberi olmayacaktı. Bu durum kısmen, Avogadro’nun utangaçlığından kaynaklanıyordu. Kendisi yalnız çalışır, nadiren bildiri yayınlar ve hiçbir toplantıya katılmazdı.
Ama bir diğer sebep de, katılabileceği herhangi bir toplantının olmamasıydı. Aynı zamanda bildirilerini yayınlatabileceği çok az sayıda kimya dergisi vardı. Kimyacılar örgütlenmekte çok geç kaldığından, Avogadro’nun 1811’deki önemli buluşu, 1860’ta gerçekleştirilen ilk uluslararası kimya kongresine dek ses getiremedi.
Avogadro Sayısı Belki de Loschmidt Sabiti Olarak Anılmalıydı
Ancak kimya öğrencilerinin nesiller boyu inançlarının aksine, Avogadro sayısı Amedeo Avogadro tarafından keşfedilmedi. Yukarıda tanımda da gördüğünüz gibi Avogadro sadece gazlarla ilgili çalışmalar yapmıştı. Ortada kendisinin yaptığı herhangi bir hesaplama yoktu.
Ancak yine de çalışmaları son derece değerliydi. Bunun en temel nedeni, atomların büyüklüğünü ve ağırlığını daha isabetli ölçmeyi sağlayacak bir temel temin etmesiydi. Kimyacılar Avogadro’nun açtığı yoldan devam ettiler. Belirli bir miktardaki bir maddenin gerçek parçacık sayısını tahmin eden ilk kişi, daha sonra Viyana Üniversitesi’nde profesör olan Avusturyalı bir lise öğretmeni Josef Loschmidt’ti.
1865’te Loschmidt, standart koşullarda bir santimetreküp gazdaki parçacık sayısını tahmin etmek için kinetik moleküler teorinin temel ilkelerini ve gazların hareketini tanımlayan matematiksel modelleri kullandı. Bu süreçte, gaz moleküllerinin ortalama serbest yol uzunluğu ve çarpışma sıklığı gibi faktörleri dikkate aldı.
Bu miktar Loschmidt sabiti olarak bilinmektedir. Bu sabitin kabul edilen değeri 2.6867773 x 1025 m-3‘tür. Ancak gördüğünüz gibi bu sayı gerçek değerinin 602214150000000000000000 yerine 6.023×1023 olduğunu bildiğimiz Avogadro sayısından oldukça farklıdır.
Bunun nedeni, ilerleyen süreçte bilim insanlarının farklı teknikler kullanarak ölçümlerine devam etmeleri ve nihayetinde günümüzde kabul ettiğimiz değere ulaşmalarıdır. Nihai aşamada, Amedeo Avogadro’nun bu konudaki çalışmaları anısına 1 mol elementteki atom sayısına Avogadro sayısı denilmiştir. Bu terimi bir makalesinde ilk kez kullanan kişi, Nobel Ödülü sahibi fizikçi Jean Baptiste Perrin olmuştur.
Avogadro Sayısı Neden Önemlidir?
Kimyada, nesneleri kütle, basınç, hacim gibi özelliklerine göre ölçeriz. Ancak, bunları atomik bir perspektiften ele aldığımızda, tek tek atomlara ve bu parçacıkların momentumuna, hızına bakarız.
Avogadro sayısı bu iki fikri birbirine bağlar. Makroskopik seviye miktarını, bir gazın belirli hacmindeki molekül sayısını hesaba katarak atomik seviyeye indirger. Bu hesaplama, mol kavramı kullanılarak yapılır ve gazların basınç, hacim ve sıcaklıkla ilgili niceliklerinin atom düzeyinde anlaşılmasını sağlar.
Örneğin, bir kimyasal reaksiyonun tam olarak ne kadar madde gerektirdiğini veya ortaya çıkardığını anlamamızı sağlar. 1 mol karbon dioksit (CO₂) molekülü oluşturmak için, tam olarak Avogadro sayısı kadar karbon atomunun, yine Avogadro sayısı kadar oksijen molekülüyle tepkimeye girmesi gereklidir. Bu, kimyasal denklem düzeyinde sayıların atom düzeyindeki anlamını çözmemize yardımcı olur.
Sonuç olarak
İtalyan Romano Amadeo Carlo Avogadro [1811’de] tüm gazların belirli bir hacimde aynı sayıda moleküle sahip olduğunu öne sürdü. Josef Loschmidt ise bunun kaç molekül olacağını [1865’te] buldu. Bu durumda bu sayıyı ilk bulan kişi Loschmidt olduğuna göre aslında onun adıyla anılması gerekiyordu. Ama hepinizin bildiği gibi öyle olmadı. Bu durum aslında Stigler yasası olarak bilinmektedir.
Sonuçta mantıken bir kişi bir şey keşfettiği zaman onun adını taşımasını beklersiniz. Ancak aslında bu nadiren gerçekleşir. Tarihçi / istatistikçi Stephen Stigler tarafından ortaya atılan Stigler yasası, en basit haliyle hiçbir bilimsel keşfin, aslında onu keşfeden ilk kişinin adını almadığını belirtir.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- How Was Avogadro’s Number Determined?; Yayınlanma tarihi: 16 Şubat 2004; Bağlantı: How Was Avogadro’s Number Determined?
- Even Avogadro Didn’t Know Avogadro’s Number; Bağlantı: https://www.wired.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
