Kimyanın Tarihçesi

15. yüzyıla dek kimya, eskiden beri bilinen kalıplarını bir türlü aşamamıştı. Bu kalıplaşma, efsanevi açıklamalarla ve ilkel reçetelerle örtülmeye çalışılıyordu. Kimya, halâ simya idi. 15. yüzyıldan itibaren simya, kıpırdamaya, kimya olmaya başladı.

Sponsorlu Bağlantılar

Fosfor, bizmut, platin gibi yeni bulunan elementlerin gösterdikleri tipik özellikleri yeni açıklamalar istiyordu; öteyandan sürekli uzmanlaşan endüstri ve ticaret de kimya sanayinin yeni şeyler üretmesini bekliyordu. Güherçile, şap, yeşil vitriol (demir sülfat), vitriol yağı (sülfürik asit) soda gibi maddelerin üretiminin arıtırlması gerekiyordu. Bütün bunlar da eski kalıpları kırmayı ve bunu önleyen geçmişle hesaplaşmayı dayatıyordu.

Rönesans kimyacılarının tek ilgi alanı elbette madenler değildi. Georgius Agricola'nın 1556'da yayınlanan ve gelecek 200 yıl boyunca madencilik ve metalürji alanlarından çalışanların el kitabı olarak işlev gören on iki ciltlik dev eseri "De Re Metalllica" da maden ocaklarının yapımı, maden filizlerinin ocaklardan çıkarılması ve ocaklarda biriken suyun boşaltılması gibi konuların yanısıra metal işletmeciliğine ilişkin çok önemli bilgiler verilmektedir.

Onun izleyicilerinden Bernard Palissy (1510-1589), seramik üretimini; Glauber, cam, güherçile ve bazı boyaların üretimini geliştirdi. Bu sırada, yani 16. yüzyılda İran ve Çin, porselen (çini) ve çömlekçilikte Avrupa'dan öndeydi. Kumaş ve deri sanayiinde önemli olan şap, Avrupa için önemli bir üretim dalıydı.

Kimya alanındaki bir başka üretim alanı damıtmaydı. Damıtma, bir sıvı karışımının ısıtılması ve buharlaştırılarak bulunduğu karışımdan ayrılması ve yoğiunlaştırılarak yeniden elde edilmesidir. 15., 16. ve 17. yüzyıllarda Avrupasında kuvvetli alkollü içkiler içiliyordu. Onun için damıtma işlemi yaygın ve büyük bir üretim koluydu.

İçkiler, yalnızca aristokrasinin yemek alemleri için önem taşımıyordu; aynı zamanda cahil yerlilerin topraklarını ve vücutlarını da teslim almanın ikinci (birincisi baruttu) silahıydı.

Hava ya da daha genel olarak gazlar, 17. yüzyıl başına dek bir "ruh" ya da "kaos" olarak görülmüştü. Gaza "gaz" adını veren van Helmont (1577-1634) idi.

Helmont, Paracelsus'un izleyicilerindendi ve büyük bir deneyciydi. J. Bernal’a göre birinci sınıf bir dahiydi. Mevcut maddeler olarak sadece suyu ve havayı kabul ediyordu. O'nun görüşlerinin kaynağı eski İyonyalılardı. Ama o, felsefi bir varsayımdan çok deneysel souçlara dayanıyordu.

Su koyduğu bir kapta söğüt ağacı yetiştirdi ve yaşam için hava ve suyun alınmasının yeterli olacağını savundu. Kaosu gaz olarak o adlandırdı; kimyanın ileriki zaferlerinin yolunu aydınlattı. Ayaklanmalarla ve içsavaşlarla geçen bir dönemin ardından 17. yüzyılın ikinci yarısı bilimin gerçek doğuşuna tanıklık etti.

Kimya sözcüğünün (Eski Mısır dilinde "kara" ya da "Kara Ülke") sözcüğünden türediği sanılmaktadır. Bir başka sav da khemeia (Eski Yunanca khyma: "metal dökümü) sözcüğünden türediğidir. Kimyanın kökenleri felsefe, simya, metalürji ve tıp gibi çok çeşitli alanlara dayanır. Ama kimya ancak 17. yüzyılda mekanikçi felsefenin kurulmasıyla ayrı bir bilim olarak ortaya çıkmıştır.

Mezopotamyalılar, Çinliler, Mısırlılar ve Yunanlılar çok eski çağlardan beri bitkilerden boyarmadde elde etmeyi, dokumaları boyamayı, deri sepilemeyi, üzümden şarap, arpadan bira hazırlamayı, sabun üretimini, cam kaplar yapmayı biliyorlardı. Eski çağlarda kimya sanatsal bir üretimdi. Daha sonra Antik Çağın deneyciliği, Yunan doğa felsefesi, Rönesans simyası, tıp kimyası gelişti. 18. yüzyılda kuramsal ve uygulamalı kimya, 19. yüzyılda organoteknik ve fizikokimya, 20. yüzyılda ise radyokimya, biyokimya ve kuvantum kimyası gibi yeni dallar ortaya çıktı.


Ünlü kimya tarihçisi Hermann Kopp, İS 300- 1600 arasını, soy (asal) olmayan metalleri soy metallere dönüştürecek filozof taşının ve insan ömrünü sonsuzlaştıracak yaşam iksirinin arandığı simya çağı; 1600- 1700 arasını ilaçların hazırlandığı iyatrokimya (tıp kimyası) çağı; 1700- 1800 arasını, yanma sürecinin araştırıldığı filojiston kimyası çağı; bundan sonraki dönemi ise nicel kimya çağı olarak adlandırmıştır. 16- 18. yüzyıllar arasındaki dönem yeniçağ kimyası olarak da tanımlanır.


Kimyanın kökeninin, yaklaşık olarak Hıristiyanlık çağının başlarında Mısır'ın İskenderiye kentinde biçimlenmeye başladığı kabul edilir. Eski Mısır'ın metalürji, boya ve cam yapımı gibi üretim zanaatları ile eski Yunan felsefesi İskenderiye'de bir araya gelerek kaynaşmış ve İS 400'lerde uygulamalı kimya bilgisi gelişmeye başlamıştır. Justus von Liebig'e göre simyacılar önemli aygıt ve yöntemler bulmuşlar, sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit, amonyak, alkaliler, sayısız metal bileşikleri, şarap ruhu (alkol), eter, fosfor ve Berlin mavisi gibi çok çeşitli maddeleri kullanmışlardır.


Hıristiyanlığın ilk yüzyılında Yahudi Maria olarak bilinen bir kadın simyacı çeşitli türde fırınlar, ısıtma ve damıtma düzenekleri geliştirmiş, simyacı Kleopatra ise altın yapımı konusunda bir kitap yazmıştır. Maria'nın buluşu olan su banyosu günümüzde de "benmari" adı altında kullanılmaktadır. 350- 420 arasında İskenderiye'de yaşayan Zosimos, simya öğretisinin en önemli temsilcisidir ve 28 ciltlik bir simya ansiklopedisi yazmıştır.


Roma İmparatorluğu ve Bizans İmparatorluğu'nda, daha sonra da İslam ülkelerinde kimya tekniğinde büyük ilerlemeler olmuş ve Aristoteles'in bütün maddelerin sonuçta dört öğeden (toprak, su, hava, ateş) oluştuğu ve bunların birbirine dönüştüğü biçimindeki kuramı İskenderiyeli ve daha sonra da Cabir, İbn Hayyan, Ebubekir el-Razi ve İbn Sina gibi Arap simyacılar tarafından geliştirilmiştir.


İbn Sina özellikle dönüşümle ilgilenmiş ve el-Fennü'l-Harmis nün Tabiiyat adlı kitabının mineralojiyle ilgili bölümünde mineralleri taşlar, ateşte eriyen maddeler, kükürtler ve tuzlar olarak dört gruba ayırmıştır. İbn Sina madde ve biçimin bir birlik olduğunu, doğa olaylarının açıklanmasında doğaüstü ve maddesel olmayan güçlerin etkisinin olmadığını söylemiş, kuramsal düşünceyi ve kavram üretmeyi öne çıkarmıştır.


Rönesans döneminde geçmiş yılların getirdiği kimya bilgisinin birikimiyle, tıp ve kimyasal üretim alanlarında uygulamalı kimya ortaya çıktı. Bu dönemde eczacılıkta inorganik tedavi maddelerinin kimyasal yöntemlerle elde edilmesine "kemiatri" (kimyasal tedavi) adı verildi. Kemiatrinin kimya temeline dayalı ilaç üretimi biçimindeki pratik amacının yanı sıra, hastalıklar ve madde alışverişi olaylarının kimyasal yorumu gibi kuramsal bir amacı da vardı. Bu kuramsal amaçla ilgili yönelime iyatrokimya denir. Günümüzde kemiatrinin karşılığı farmasötik kimya ve kuramsal biyokimyadır. İyatrokimyanın öncüsü olan İsviçreli hekim Paracelsus'a ( 1493- 1541) göre tuz, kükürt ve cıva, var olan bütün cisimlerin temel yapıtaşı olan beden, can ve ruhun karşılığıydı. Bu üçlü arasında denge bozulduğunda hastalık başlıyordu. Paracelsus midenin bir kimya laboratuvan olduğunu, özsuların yoğunlaşmasıyla hastalıkların ortaya çıktığını ve bu durumun ilaçla giderilebileceğini savundu ve farmakolojide kimyasal maddelerden yararlanılması yolunda çaba harcadı.


Johann Baptist van Helmontx(1580-1644) ve Johann Rudolph Glauber (1604-68), Rönesans kimyasının temsilcileridir. Suyun temel element olduğuna inanan van Helmont'un en önemli çalışmaları çeşitli süreçlerle gaz üretimini ilk kez açıkça gerçekleştirmesi ve deneylerinde teraziyi kullanarak kimyasal çalışmalara nicel özellik kazandırmasıdır. Glauber'in en büyük başarısı ise, yemeklik tuzu sülfürik asitle parçalayarak tuz asidi (hidroklorik asit) ve sodyum sülfat elde etmesidir. Sodyum sülfat dekahidrat günümüzde de onun adıyla Glauber tuzu olarak bilinir. Glauber ayrıca ilk kez metallerin tuz asidi içinde çözünmesiyle metal klorürlerin oluşacağını gösterdi. Simya 16. ve 17. yüzyıllarda Avrupa'da derebeyi saraylarında giderek yayıldı ve bu durum, bilimsel kimya gelişene ve elementlerin birbirine dönüştüğü inancının sarsılmaya başlamasına değin sürdü.


17. yüzyılda kimyanın sanat ya da bilim olup olmadığı çok tartışıldı. Bu yüzyılda, çağdaş anlatımla, uygulamalı ve kuramsal kimya ayırımı vardı. Kemiatri, metalürji kimyası, madencilik ve demircilik kimyası uygulamalı kimyanın içinde yer alıyordu.


Kuramsal kimya ise betimlenebilen "tüm doğa bilimleri" anlamına gelen physica'nın içindeydi. Yeniçağdaki oluşum deneyimden (experientia) deneye {experimentum) doğru oldu ve deneyin doğa araştırmasındaki bilimsel önemi kabul edildi. Kimya zamanla simyadan ayrıldı ve eski çağların gizemli görüşlerinden uygulamalı kimyaya geçildi. Eski kimyada madde ve bileşikler yalnızca beklenen son ürün açısından önemliydi. Çeşitli reçeteler ise beklenen sonuca götüren bir araçtı. Eski düşünce ve bilgilerin doğruluk ya da yanlışlıklarının denetlenmesi ancak kimyasal tepkimelerin gözlenmesi ve tepkime sürecinin incelenmesiyle olanaklıydı.


Mekanikçi felsefe ile kimyanın etkileşimine en iyi örnek Robert Boyle'un çalışması oldu. İngiliz bilim adamı Robert Boyle 1661'de yayımladığı The Sceptical Chymist (Kuşkucu Kimyacı) adlı yapıtıyla Aristotelesçi görüşleri çürüttü. Böyle, kimyasal elementleri maddenin parçalanmayan yapıtaşları olarak açıkça tanımladı, ilk kez kimyasal bileşikler ile basit karışımlar arasında ayrım yaptı, kimyasal birleşmelerde özelliklerin tümüyle değiştiğini, basit karışımlarda ise böyle değişimlerin olmadığını söyledi; gazlar üzerinde yürüttüğü deneylerde gazların basıncı ile hacimleri arasındaki bağıntıyı belirleyen yasayı buldu ve ilk kez elementlerin ve bileşiklerin doğru tanımını yaptı. Böyle ayrıca havanın yanma olaylarındaki rolünü keşfetti ve havanın tartılabilir bir madde olduğunu söyledi.


18. yüzyılda kimyanın temel sorunu yanma olayının (ateş ruhlarının işlevlerinin) açığa kavuşturulması oldu. 17. yüzyıl ortalarına doğru maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüş ama bu sav, ateşin maddesel bir cisim olamayacağı gerekçesiyle ünlü simyacı van Helmont tarafından reddedilmişti. Alman simyacı Johann Joachim Becher (1635-82) bu öneriyi daha sonra 1669'da yeniden gözden geçirdi ve terra pinguis olarak adlandırılan ateş elementinin yanma sırasında kaçıp giden bir nesne olduğunu varsaydı. Becher'in öğrencisi ve Berlinli bir hekim olan Georg Ernst Stahl ( 1660- 1734) bu nesneye "flojiston" adını verdi. Yanma olayına yanlış da olsa ilk kez bir bilimsel açıklama getiren flojiston kuramına göre yanıcı maddeler, yanıcı olmayan bir kısım ile flojistondan oluşur. Buna göre metal oksitler birer element, metaller ise kil (metal oksit) ile flojistondan oluşan birer bileşik maddedir. Metal yandığında eksi kütleli "plan flojiston bir ruh gibi ayrılır ve elementin külü (metal oksit) açığa çıkar. Küle yeniden flojiston verildiğinde de yeniden metal oluşur. Örneğin çinko oksit flojistonca zengin olan kömürle ya da hidrojen gazıyla ısıtıldığında yeniden çinko oluşur ve hafifler. Bir yüzyıl boyunca kimyaya egemen olan bu kuram element kavramına uygun olmamakla birlikte kimyanın bilimsel gelişmesinde çok büyük rol oynadı.


Cavendish, Priestley ve Scheele ise çalışmalarında karbon dioksit, oksijen, klor, metan (bataklık gazı) ve hidrojen gazlarını ayrı gazlar olarak tanımladılar. Cavendish ayrıca gazları yoğunluklarına göre ayırdı. İlk kez suyun bir element olmayıp oksijen ile hidrojenin bir bileşiği olduğunu kanıtladı. Bu çalışmaların da yardımıyla flojiston kuramı yıkıldı.


Aynı zamanda bir fizikçi olan Antoine-Laurent Lavoisier ( 1743-94) kimyanın babası sayılır. Lavoisier metal oksitlerinin daha önce Priestley ve Scheele'nin keşfettiği oksijen ile metallerin yaptığı bileşikler olduğunu kanıtladı, yanma ve oksitlenme olaylarının günümüzde de geçerli olan açıklamasını yaparak kimyada yeni bir çığır açtı. Kapalı kaplarda yaptığı deneylerde, kimyasal tepkimeler sırasında kütlenin değişmediğini saptayarak 1787'de kütlenin korunumu yasasını ortaya koydu.


Kimya'daki devrim yalnızca kavramlarda değil yöntemlerde de gerçekleşti. Ağırlıksal yöntemler duyarlı çözümler yapmayı olanaklı kıldı ve kütlenin korunumu yasasıyla nicel kimya dönemi başladı. Lavoisier'den sonra 1798'de Alman kimyacı Richter birleşme ağırlıkları yasasını, 1799'da gene Alman kimyacı Proust sabit oranlar yasasını ve 1803'te ingiltere'den John Dalton katlı oranlar yasasını geliştirdi. Gay-Lussac da Alexander von Humboldt'un yardımıyla öbür gazlarla tepkimeye giren bir gazın her zaman belirli hacim oranlarıyla birleştiğini buldu.


İtalyan fizikçi Amedeo Avogadro 1811'de, gaz halindeki pek çok elementin birer atomlu değil, ikişer atomlu oldukları ve aynı koşullar altında bulunan gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül bulunacağı varsayımını geliştirdi. Avogadro'nun bu varsayımını 50 yıl sonra, 1860'ta Stanislao Cannizzaro yasa düzeyine çıkardı.


19. yüzyılın başlarında ingiliz kimyacı Humphry Davy ve öteki bilim adamları, volta pillerinden sağladıkları güçlü elektrik akımlarını bileşiklerin çözümlenmesi ve yeni elementlerin bulunması çalışmalarına uyguladılar. Bunun sonucunda kimyasal kuvvetlerin elektriksel olduğu ve örneğin aynı elektrik yüklü iki hidrojen atomunun birbirini iteceği ve Avogadro varsayımına göre birleşerek çok atomlu molekülü oluşturmayacağı ortaya çıktı. 1859'da Alman fizikçi Gustav Kirchhoff ve kimyacı Robert Bunsen'in bulduğu tayf çözümleme tekniğinin yardımıyla da o güne değin bilinen elementlerin sayısı 63'ü buldu.


Elementlerin atom ağırlıkları ile fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki bağıntıyı bulan Rus kimyacı Dimitriy İvanoviç Mende-leyev 1871'de ilk kez kimyasal elementlerin periyodik yasasını açıkladı. Mendeleyev'e göre hidrojenin dışındaki elementler artan atom ağırlıklarına göre bir sırayla düzenlendiğinde, bunlann fiziksel ve kimyasal özellikleri de bu sıraya göre düzgün bir değişim gösteriyordu. Ama bu düzgün gidiş kesintilerle birkaç sıra halindeydi ve bu sıralara periyot adı verildi. Mendeleyev'in tablosunda atom ağırlığı daha büyük olan bazı elementlerin ön sıralarda yer alması atom ağırlıklarının ölçüt alınamayacağını gösterdi. İngiliz fizikçi H.G. Moseley 1913'te X ışınımı yardımıyla elementlerin atom numaralarını saptadığında bu sıralamada atom numaralarının temel alınması gerçeği ortaya çıktı. Bundan sonra Mendeleyev'in tablosundaki boş olan yerler yeni keşfedilen elementlerle dolmaya başladı.


Wilhelm Röntgen'in 1895'te X ışınımını bulmasından hemen sonra Henri Becquerel 1896'da, uranyumdaki doğal radyoaktifliği keşfetti ve 1900'de fizikçi Max Planck kuvantum kuramını ortaya attı. Rutherford 19J9'da havadaki azotu, radyum preparat-lanndan salınan alfa taneciklerinin yardımıyla oksijene ve hidrojene dönüştürerek ilk yapay element dönüşümünü gerçekleştirdi.


August Kekule'nin 1865'te kurduğu yapı kuramının genişletilmesi sonucunda, bire-şimleme (sentez) ve ayrıştırma yoluyla pek çok yeni madde elde edilebildi. Bu kurama göre atomlar değerliklerine karşılık gelecek biçimde bileşikler halinde birleşirler ve her atomun belirli bir değerliği vardır. Kekule' nin bu açıklamalarından sonra kimyasal bileşikler yeni bir biçimde değerlendirilmeye başladı. Örneğin su (H2O) H-O-H, karbon dioksit (CO2) O-C-O, biçiminde gösterildi. Bu gösterimden bireşimleme kimyası çok yararlandı. Kekule ayrıca moleküllerin farklı özelliklerinin atomların birbiriyle yaptığı farklı bağlarla belirlendiğini kanıtladı ve kapalı formülü C6Ü6 olan benzenin halka biçiminde birleşmiş bir yapısı olduğunu çözdü. Yapı kuramına dayanarak varlığı düşünülen bileşiklerin bireşimsel olarak üretilebilmesine yönelik özel yöntemler geliştirildi; yapısı bilinmeyen doğal ya da yapay bileşiklerin iç yapılarını çözmek amacıyla da tam tersi bir yol izlenerek bunların yapılan sistemli bir biçimde ve aşamalı olarak parçalanarak bulundu. Kekule'nin buluşu aromatik karbon kimyasının hızla gelişmesini olanaklı kıldı. F. Wöhler, siyanür bileşikleriyle çalışırken üreyle formülü aynı olan amonyum siyanatı bireşimledi. Biri mineral, öbürü hayvansal kökenli olan her iki ürün de aynı elementlerin aynı sayıdaki atomlarından oluşuyordu. Bu buluşla izomerleşme olgusu ortaya çıktı ve inorganik kimya ile organik kimya arasındaki farklılık ortadan kalktı.


Kimya alanındaki çalışmalar sonraları maddelerin tepkime biçimleri, ısı etkisi, çözeltiler, kristallenme ve elektrolizle ilgili konulara yöneldi ve galvanizleme konularındaki gelişmelerden fiziksel kimya (fizikokimya) doğdu. Bu arada M. Berthelot termokimyanın temellerini attı. Raoult, W. Ostwald, van't Hoff, J. W. Gibbs, Le Chatelier ve S. Arrhenius fiziksel kimyanın gelişmesinde önemli rol oynadılar.


İtalyan bilim adamı Alessandro Volta'nın 1800'de iki metal levha arasına nemli bez ya da tuz çözeltisi koyarak elektrik akımı elde etmesi kimyada önemli gelişmelere neden oldu. Humphry Davy 1807'de özel olarak geliştirdiği Volta pilini kullanarak erimiş külden elektrik akımı geçirdi ve bu yolla önce potasyum adını verdiği elementi, sonra da sodadan sodyum elementini ayırmayı başardı. Bu da elektrokimya dalında önemli adımlar atılmasını olanaklı kıldı.


Çağdaş bilimin gelişmesiyle Sanayi Devrimi arasında yakın bir ilgi olduğu düşünülmekle birlikte, Sanayi Devrimi'nin anayurdu olan İngiltere'de bile bilimsel buluşların dokuma ve metalürji sanayisini doğrudan etkilediğini göstermek zordur, 18. yüzyılda bilim dikkatli bir gözlem ve deneyciliğin sanayide üretimi önemli ölçüde iyileştirebileceğini gösterdi. Ama ancak 19. yüzyılın ikinci yansından başlayarak bilim sanayiye önemli katkıda bulunmaya başladı; kimya bilimi anilin boyalar gibi yeni maddelerin üretilmesini olanaklı kıldı ve boyarmadde ile ilaç sanayisi hızla gelişen ilk kimya sanayisi oldu. 20. yüzyılda madencilik, metalürji, petrol, dokuma, lastik, inşaat, gübre ve gıda maddeleriyle doğrudan ilişkisi olan kimya sanayisi elektrikten sonra bilimin uygulamaya geçirildiği sanayiler arasında ikinci sırayı aldı. Yalnızca kimyanın değil, fiziğin de kimya sanayisine girmesiyle laboratuvarda elde edilen sonuçlann doğrudan uygulamaya sokulduğu kimya fabrikaları kurulmaya başladı. Bu süreçlerin denetlenmesinde çeşitli aygıtlara gerek duyulduğundan fiziksel kimyacılar ve fizikçiler kimya sanayisinde etkin olmaya başladı ve böylece kimya mühendisliği mesleği doğdu

Kimya sözcüğünün,Eski Mısır dilinde ‘kara’ anlamına gelen khem ,veya Eski Yunanca ‘metal dökümü’ anlamına gelen khyma kelimesinden türetilen khemeia’dan geldiği ileri sürülmektedir.Genel olarak ele alındığında kimyanın kökenleri için simya ve metalurji gibi alanların göz önünde tutulma gereği ortaya çıkar.Nitekim kimya ancak 17.yüzyılda ayrı bir bilim haline gelmiştir.
Kimya tarihçisi Hermann Kopp,kimyanın tarih içindeki gelişimini dönemler olarak ele alır.Buna göre:
1-İ.S. 300-1600 yıllar arasında soy,yani asal olmayan metalleri soy metallere dönüştürecek filozof taşının ve insan ömrünü sonsuzlaştıracak yaşam iksirinin arandığı simya çağı.
2-1600-1700 yılları arası ilaçların hazırlandığı tıp kimyası çağı.
3-1700-1800 yılları arası yanma sürecinin araştırıldığı filojiston kimyası çağı.
4-1800 yılı sonrası nicel kimya çağı.
*
Bitkilerden boya maddesi elde etmek,deri sepilemek,üzümden şarap üretmek,sabun hazırlamak,cam kaplar yapmak gibi pekçok olay insanlarca eskiden beri bilinmekteydi.Bu nedenle eski çağlarda kimyanın sanat yönü de olan bir üretim olduğunu söyleyebiliriz.Bilimsel olarak kimyanın harekete geçtiği dönemin İskenderiye’de başladığı kabul edilmektedir.Eski Mısır’da metalurji,boya ve cam yapımı gibi üretim zanaatları ile eski Yunan felsefesi bir arada yorumlanmış ve İ.S. 400 yıllarında uygulamalı kimya bilgisi ortaya çıkmıştır.Bu arada simyacıların da arayışları hızlanmıştı.Önemli aygıtlar ve yöntemler geliştiriyorlardı.Daha hıristiyanlığın ilk yüzyılında,Yahudi Maria adlı bir kadın simyacı çeşitli fırınlar,ısıtma ve damıtma düzenekleri geliştirmişti.350-420 yılları arasında yaşamış olan Zosimos,28 ciltlik bir simya ansiklopedisi yazmıştı.
*
Roma ve Bizans İmparatorlukları ile İslam ülkelerinde kimya tekniği gelişme kaydetmiştir.Aristo’nun,bütün maddelerin toprak,su,hava ve ateşten oluştuğu ve bunların birbirine dönüştüğü kuramı özellikle Arap simyacılar tarafından geliştirildi.İbn Sina,dönüşüm konusuna ilgi göstermiş ve yazdığı kitabının mineraloji bölümünde mineralleri taşlar,ateşte eriyen maddeler,kükürtler ve tuzlar olarak gruplara ayırmıştır. İbn Sina’ya göre,madde ve biçim birliktedir, doğa olaylarının açıklanmasında doğaüstü ve maddesel olmayan güçlerin etkisi yoktur.
Avrupa’da Rönesans Dönemi’nde geçmiş yıllardaki bilgi birikimi,tıp ve kimyasal üretim alanına yöneldi.Kemiatri,yani kimyasal tedavi,eczacılıkta inorganik tedavi maddelerinin kimyasal yöntemlerle elde edilmesi anlamına gelir.Hem kimya temeline dayalı ilaç üretimi,hem de hastalıklar ve madde alışverişi olaylarının kimyasal yorumu gibi bilimsel temeli vardır.Bu kuramsal amaçla ilgili yönelime iyatrokimya denir.Günümüzde kemiatrinin karşılığı farmasötik kimya ve kuramsal biyokimyadır.
*
İyatrokimyanın öncüsü İsviçre’li hekim Paracelsus’a (1493-1541) göre,tuz,kükürt ve civa,var olan bütün cisimlerin temel yapıtaşı olan beden,can ve ruhun karşılığı idi.Bu üçlü arasında denge bozulduğu an hastalık başlıyordu. Paracelsus’a göre,mide bir kimya laboratuvarıdır,özsuları yoğunlaşınca hastalıklar ortaya çıkar.
1580-1644 yılları arasında yaşamış olan Johann Baptist van Helmont,suyu temel element kabul ediyordu.Çeşitli süreçlerle gaz üretimini gerçekleştirmişti. İlk kez deneylerinde terazi kullanmış ve kimyasal çalışmalarına nicel özellik kazandırmıştır.1604-1668 yılları arasında yaşamış olan Rudolph Glauber, yemeklik tuzu sülfürik asitle parçalayarak tuz asidi,yani hidroklorik asidi ve sodyum sülfat elde etmişti.Ayrıca metallerin tuz asidi içinde çözünmesiyle metal klorürlerin oluşacağını gösterdi.
*
Simya,16. ve 17. yüzyıllarda Avrupa’nın derebeyi saraylarında oldukça yaygındı.Bu durum,elementlerin birbirine dönüştüğü inancının yıkılmasına dek sürdü.17.yüzyılda kimyanın sanat mı yoksa bilim mi olduğu tartışılıyordu.Aslında uygulamalı ve kuramsal kimya ayırımı vardı. Kemiatri,metalurji kimyası, madencilik ve demircilik kimyası uygulamalı kimyanın içindeydi.Kuramsal kimya ise betimlenebilen tüm doğa bilimleri anlamına gelen ‘physica’nın alanındaydı.Betimlemek,bir şeyin tasarımını söz ya da yazı ile yapmak veya tasvir etmek anlamına gelir.Bu bakımdan kuramsal kimya daha çok felsefe alanında kalmıştı.Diğer taraftan deneyin doğa araştırmasındaki bilimsel önemi gitgide hissediliyordu.Mevcut olan kimyada madde ve bileşikler,sadece beklenen son ürün açısından önemliydi.Çeşitli reçeteler,beklenen sonuca götüren bir araçtı.Oysa eski düşünce ve bilgilerin denetlenmesi gerekiyordu.Bu ise ancak kimyasal tepkimelerin gözlenmesi ve tepkime sürecinin incelenmesi ile mümkündü.
*
Diğer taraftan kimyanın simyadan ayrılması ve eski çağların gizemli görüşlerinden uygulamalı kimyaya geçme zamanı gelmişti.
1661 yılında Robert Boyle’ın Kuşkucu Kimya adlı kitabı yayınlandı.Bu kitap,kimyacı ile simyacı arasındaki ayırımı gerçekleştiren ilk çalışmadır.Aynı zamanda Aristo’cu görüşleri yıkıyordu. Robert Boyle,kimyasal elementleri maddenin parçalanmayan yapıtaşları olarak tanımladı.Kimyasal bileşikler ile basit karışımlar arasındaki farkı gösterdi.Kimyasal birleşmelerde özelliklerin tümüyle değiştiğini,basit karışımlarda ise değişim olmadığını kanıtladı.Gazlar üzerinde yürüttüğü deneylerde,gazların basıncı ile hacimleri arasındaki bağıntıyı belirleyen yasayı buldu.Ayrıca havanın yanma olayındaki rolünü anladı ve havanın tartılabilir bir madde olduğunu söyledi.
*
Robert Boyle’ın simyacı ve kimyacı ayrımına ulaşması,uzun ve istikrarsız bir geçiş dönemi sonrasındadır.18.yüzyılın başlarına kadar bilimadamları hem kimyacı hem de simyacı olmayı çok normal buluyorlardı.örneğin Alman bilimdamı Johann Becher,mineraloji alanında kusursuz bir kitap yazmasına rağmen,doğru malzemeleri kullandığı takdirde kendini görünmez kılabileceğine inanıyordu.Bir diğer Alman bilimadamı Hennig Brand,insan idrarından altın damıtmanın bir yolunu bulacağından emindi.50 kova insan idrarı topladı ve aylarca kilerinde sakladı.Birtakım işlemlerle,idrarı önce sağlığa zararlı bir macuna,sonra da yarısaydam ve mumsu bir maddeye çevirdi.Şüphesiz bütün bu işlemler sonucu altın oluşmadı.Ama çok ilginç bir olay oldu.Bir süre sonra bu madde ışıldamaya başladı.Üstelik hava ile temas ettiğinde kendiliğinden tutuşuyordu. Brand,altın elde etmeye çalışırken fosforu bulmuştu.
*
1750’li yıllarda İsveç’li kimyacı Carl Scheele,bol miktarda fosfor üretmenin bir yolunu buldu.Aslında gelişmiş aygıtlardan yararlanma olanağı bulunmayan yoksul bir eczacıydı.Buna rağmen 8 tane element keşfetti.Bunlar klor,flüor,manganez,baryum,molibden,tungsten,nitrojen ve oksijendi.Ama bu keşiflerinin hiçbirisi onun adına kayıt edilmedi.Her defasında görmezden gelindi.Veya başka biri aynı keşfi yapınca bilim dünyası ona ilgi duydu.Ayrıca bilim dünyasında İngilizce konuşulması da etkili bir olaydı. Scheele,oksijeni 1772 yılında keşfetmişti.Ancak bildirisini vaktinde yayınlatamadı.Böylece bu elenmentin keşif şerefi,1774 yılında onu kendi başına bulan Joseph Priestley’e nasip oldu.Bundan daha ilginç olay klorun keşfi konusunda oldu.Genellikle klorun Humphry Davy tarafından bulunduğu söylenir.Aslında Humphry Davy kloru gerçekten buldu.Ama Carl Scheele’den 36 sene sonra.
Carl Scheele’in bir diğer özelliği de deneylerinde kullandığı her maddenin tadına bakmasıydı.Bu maddeler arasında civa ve hidrosiyanür de vardı.Zaten bu sebeple 1786 yılında öldüğünde 43 yaşındaydı ve masasında bir sürü toksit kimyasal madde vardı.
*
18.yüzyılda kimyanın temel sorunu, yanma olayının açıklanmasıdır.17.yüzyıl ortalarına doğru,maddede bulunan elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüştü.Ancak simyacı Helmont,ateşin maddesel bir cisim olmadığını söyleyerek bu fikri reddetti.1635-1682 yılları arasında yaşamış olan Alman simyacı J.Becher,terra pinguis olarak adlandırılan ateş elementinin, yanma sırasında kaçıp giden bir nesne olduğunu varsaydı.Daha sonra Berlin’de hekimlik yapan Georg Ernst Stahl,bu nesneye flojiston adını verdi. Stahl,yanma olayına yanlış olmasına rağmen bir açıklama getirmiş oluyordu.
Flojiston kuramına göre yanıcı maddeler,yanıcı olmayan bir kısım ile flojistonden oluşur.Metal oksitler birer element,metaller ise kil (metal oksit) ile flojistonden oluşan birer bileşik maddedir.Metal yandığında eksi kütleli olan flojiston bir ruh gibi ayrılır ve elementin külü,yani metal oksit açığa çıkar.Küle yeniden flojiston verildiğinde de yeniden metal oluşur.Örneğin çinko oksit flojistonca zengin olan kömürle ya da hidrojen gazıyla ısıtıldığında yeniden çinko oluşur ve hafifler.
*
Cavendish,Priestley ve Scheele gibi bilimadamları çalışmalarında karbon dioksit,oksijen,klor,metan ve hidrojen gazlarını ayrı gazlar olarak tanımladılar.
Cavendish ayrıca gazları yoğunluklarına göre ayırdı.İlk kez suyun bir element olmayıp oksijen ile hidrojenin bir bileşiği olduğunu kanıtladı.Bütün bu çalışmalar sonucunda flojiston kuramı yıkıldı.Ama kimyanın önünde hala uzun bir yol vardı.Dünyanın her yerinde bilim adamları aslında var olmayan şeyler aradılar,bazen de bulduklarını sandılar.Bozulmuş havalar,yanıcılığını kaybetmiş deniz asitleri,metal asit tozları gibi pekçok hayali madde peşindeydiler. Bütün bu olguların bir yerinde,esrarengiz bir ‘elan vital’ yani cansız nesnelere can veren gücün saklı olduğunu düşünüyorlardı.
Kimyayı modern çağa taşıyan kişi Lavoisier oldu.

Kimyanın Tarihi Kuşbakışı Kimya

Yüzyılımızda gerek doğa bilimleri gerekse uygulamalı bilimler arasında, uygarlığı en derinden etkileyen uğraşı alanları içinde sayılabilen kimya, insan topluluklarının toplumlaşma süreçleriyle yaşıttır. Bu bağlamda akla gelebilen "İlk kimyacı kimdir?" sorusunun yanıtı, "Ateşi kullanan ilk kişidir!.." olabilir. Bu kişiyi; mitolojiden esinlenerek, ateşi tanrılardan çalıp insanlara armağan eden Prometheus olarak adlandırmak ya da antropolojiye dayanarak, günümüzden yaklaşık 1,5 milyon yıl önce taşlardan ocak kurup aşını pişiren bir Homo Erektus olarak saptamak size kalmıştır.

Fiziksel evrende yer alan ya da alabilecek maddelerin temel yapılarını, bileşimlerini, dönüşümlerini, çözümleme, bireşim ve büyük ölçekli üretim yöntemlerini araştıran bilim" olarak tanımlayabileceğimiz kimya; kavramları ve yöntemleri ile meteorolojiden kozmolojiye, psikolojiden paleontolojiye, felsefeden müziğe tüm insan uğraşıları içinde raslanabilen bir yaygınlık kazanmıştır.

(i) İlkçağ Kimyası
"Kimya" sözcüğünün kökeni kesin olarak bilinmemekle birlikte Mısır'ın yerli halkı olan Kopt'ların dilinde "Kara toprak" anlamına gelen "Khema" ya da "Khemeia" dan türediği sanılmaktadır. Bir başka görüşe göre Yunanca "Khyima" yani "Metal dökümü" sözcüğünden gelmektedir.
Ancak; ateşin kullanılışının günümüzden 1,5 milyon yıl öncesine uzandığı, mineral boyaların kozmetik amaçlı kullanımının 50.000 yıl, seramik fırınlarının 30.000 yıl önce bilindiği göz önüne alınırsa kimyanın ilgi alanı içine giren uğraşılar, yazının bulunuşuna bağladığımız tarih çağlarından çok daha önceden beri varolmuşlardır.
Gerek rahat ve güvenli yaşama dürtüsü gerekse doğayı ve yaşamı kavrama dürtüsünün insanoğlunda geliştirdiği doğayı anlama ve değiştirme etkinliği, zaman içinde ortaya çıkan ilk uygarlıklarda görgül bilgilerle çeşitli ürünlerin elde edilmesini sağlamıştır. Özellikle Mezopotamya, Nil, İndüs, Sarıırmak gibi büyük akarsu havzalarında konuşlanmış toplumlardaki teknik üretimler, az çok birbirine benzemekte ve aşağı yukarı aynı tarih dilimi içinde yer almaktadırlar. Arkeolojik kayıtlarla tarihlendirilmiş olan bu üretimlerin belli başlıları şöyle sıralanabilir:

Cam Üretimi ve İşleme
Eski Mısır uygarlığında, İ.Ö.3400 tarihinde yapılmış cam boncuklar, İ.Ö.1400 den cam vazolar bulunmuştur. Sodyum bikarbonat (NaHCO3) ve Sodyum sülfat (Na2SO4) içeren yeraltı sularının yüzeye çıkıp buharlaştıktan sonra toplanan mineraller karışımı, sodyumun karbonat, bikarbonat, sülfat ve klorür tuzlarından oluşmaktaydı. "Natron" adı verilen bu karışımın kuvars (SiO2) ile ısıtılması, ilk cam örneklerini oluşturmuştur. Kum (SiO2), Kireç (CaO) ve Malahit’in (CuCO3.Cu(OH)2) yaklaşık 800 dereceye ısıtılması ile elde edilen "Mısır mavisi" (CaO.CuO.4SiO2) ilk kullanılan renkli pigmentlerdendir. Seramik ve cam malzemede sır olarak çeşitli mineraller ve metal bileşikleri kullanılmıştır. Bunlardan, Kalay oksit (SnO) beyaz, Kobalt tuzları koyu mavi, Bakır tuzları açık mavi, Realgar (AsS) turuncu, Orpimen (As2S3) ve Sfalerit (ZnS) sarı, Pirolusit (MnO2) siyah, Hematit (Fe3O4) kızıl kahverengi sırları oluşturmuşlardır.

Değerli Taşlar
Mezopotamyadaki Ur kenti kalıntılarında süs eşyası olarak Lapis lazuli (Ultramarin, Laciverttaşı) kullanıldığı saptanmıştır. [Na5S(AlSiO4)3] formülündeki, Lazurit adıyla bilinen bu minerali eski Mısır'lılar da kullanmışlardır. Değerli taş ve metallerin ender bulunur ve pahalı maddeler olması, bunların taklitlerinin yapılması ya da taklitlerinden sakınılması için türlü yöntemlerin geliştirilmesini sağlamıştır. Bu bağlamda Bakır çalığı [Cu(CH3COO)2.CuO.6H2O], Zencefre (HgS), Sülüğen (Pb3O4), Kobalt oksit (CoO), Demir (II)oksit (FeO), Bakır oksitler, balık pulları, sedef kırıkları, dana safrası, gelincik çiçeği suyu, dut suyu gibi taklit taşların hammaddeleri sayılabilir.

Metaller ve Madencilik
Bugün Afganistan sınırları içinde kalan bir bölgede, Malahit (CuCO3.Cu(OH)2) adlı mineralinden Bakır elde edilmesi, İ.Ö.5000 yıllarına kadar uzanmaktadır. En eski Altın, Gümüş, Kurşun ve Bakır örnekleri Mısır ve Mezopotamya’da İ.Ö.4000, Kalay ve Tunç örnekleri İ.Ö.3400, Antimon örnekleri İ.Ö.2500 tarihlerinden kalmadır. Doğu Karadeniz2deki cevherlerinden Demir elde edilmesi ise İ.Ö.1500 ile başlar. Basit kil fırınlarda cevherlerin odun kömürüyle indirgenmesi sonucunda çok dışıklı olarak elde edilen metal, oldukça kötü nitelikliydi. Dökme demir, ancak İ.S.II. yüzyılda Çin’de elde edilebilmiştir. Genel olarak metal cevherleri önce kavurma işlemi ile metal oksitlere dönüştürülüyor, sonra odun kömürüyle indirgenerek metal elde ediliyordu. Eskiden beri bilinen tunç (bronz) ve pirinçten başka, Helenistik dönem kayıtlarında adı sıkça geçen bir alaşım da, 3 kısım Altın ve 1 kısım Gümüşten yapılan "Asem" ya da "Elektrum" dur. Metallerin üretimi, arıtımı ve arılıklarının sınanması için gene bu dönem kaynaklarında çeşitli reçeteler verilmiştir.

Mayalama ve Dericilik
Mısır uygarlıklarında üzüm, hurma ve palmiye suları fıçılarda mayalandıktan sonra testilere konuyor ve kapların ağızları kara sakız, kil ya da alçıyla kapatıldıktan sonra bekletilerek şarap yapılıyordu. Testilerin üzerine şarabın üretim tarihi de yazılıyordu! Sütten yoğurt ve peynir ve şerbetçiotundan bira yapımı da biliniyordu. Hayvan derilerinin sepilenmesinde kullanılan maddeler; idrar, hayvan dışkısı, mazı özü, şap, meşe palamudu, akasya tohumu ve sirkeli demir sülfat (FeSO4) idi. Tabaklanan deriler, bitkisel ve hayvansal boyalarla boyanıyordu.

İlaçlar
En eski ilaç kitabı, Mezopotamyanın Nippur kenti kalıntılarında bulunmuş İ.Ö. 3000 yıllarından kaldığı sanılan bir kil tablettir. Burada on iki ilacın hazırlanış tarifleri verilmektedir. İlaçların hazırlanmasında öğütme, kaynatma, çalkalama, yıkama, özütleme, çözme gibi fiziksel yöntemler kullanılmaktadır. İlaçlarda anorganik mineraller yanında bitki ve hayvanların çeşitli kısımları etkin maddeleri oluştururken; su, zeytinyağı, balmumu, keten tohumu yağı, çam terebentini, yün yağı (lanolin) gibi maddeler de taşıyıcı ortam olarak bulunmaktadır. İlk uygarlıklarda, Striknin içeren Kargabüken özü, Koniin içeren Baldıran özü, Akonitin içeren Kaplanboğan gibi zehirler de bilinmekteydi.

Boyalar ve Kozmetik
İlkçağ uygarlıklarında Coccus İllicis (Kırmız böceği) ve Coccus Cacti (Koşenil) adlı bitki bitlerinden karmen kırmızısı boyası, Murex Brandaris adlı deniz yumuşakçasından Sur moru adlı erguvan renkli hayvansal boyalar elde edilmekteydi. Bitkisel kökenlilerin belli başlıları ise; kına, çivit, safran, meşe kabuğu, mersin, rezene, ve Rubia Tinctorum (kök boya) dır. Çok çeşitli amaçları karşılamak üzere insanoğlunun bedenlerini boyama ya da süsleme çabaları da çok eski zamanlara uzanmaktadır. Süslenme amaçlı maddeler, genellikle önce toz haline getirilip sonra yün, ceviz, zeytin, badem, susam ve gül yağlarıyla karıştırılarak uygulanmaktaydı. Bunlar arasında rastık olarak kullanılan çıra isi, Kurşun parlağı (Galenit) (PbS), Antimon parlağı (Antimonit) (Sb2S3); düzgün olarak sürülen CuO, Bakır çalığı [Cu(CH3COO)2.CuO.6H2O], Litarj (PbO), Kurşun parlağı (PbS), Kahverengi taş (MnO2), Tebeşir; dudak boyası olan Sülüğen (Minyum) (Pb3O4), Okre (Aşıboyası); saç boyası olan kına, palmiye kırmızısı; parfüm olarak kullanılan mür, günlük, karanfil, sarısakız, aselbend özleri sayılabilir.İlkçağ kimyasında sabun yapımı ve mumyacılık da yer alır.