Hidrojenin Tarihsel Yolculuğu | 3
Hidrojen, bir element olarak kabul edilmeden önce bilim insanları tarafından çeşitli yollarla üretilmiş ancak bağımsız bir element olarak henüz tanınmamıştı. Yazılı kayıtlar, Robert Boyle’un 1671 yılında demir ve asitlerle deney yaparken hidrojen gazı ürettiğini gösterse de, bu gazın özelliklerini tam anlamıyla anlamayan Boyle, bu gaz üzerinde daha fazla çalışmamıştır. Hidrojenin element olarak kabulü, 1766 yılında Henry Cavendish tarafından yapılmış olup böylece hidrojen kimya tarihinde ayrı bir element olarak yerini almıştır.
Cavendish, kimyasal deneylerini büyük bir titizlikle yürüten, bilim camiasına fazla katılmayan ve kendi laboratuvarında içine kapanık bir yaşam süren bir İngiliz kimyacıdır. Cambridge Üniversitesi’ne bağlı Peterhouse Koleji’ne gitmiş olmasına rağmen, buradaki eğitimini tamamlamamış ve sonrasında kendi kurduğu laboratuvarda 50 yıla yakın bir süre bağımsız olarak çalışmıştır. Bu sürede hava bileşimi, hidrojenin özellikleri, özgül ısılar ve Dünya’nın kütlesinin ölçümü gibi önemli buluşlara imza atmıştır. Cavendish Deneyi olarak bilinen çalışmasında, kurşun küreler kullanarak kütle çekimi üzerine yaptığı deneyle Dünya’nın kütlesini doğru bir biçimde hesaplamayı başarmıştır.
Cavendish, hidrojen gazını keşfettiğinde modern anlamda elektrik henüz kullanılabilir durumda değildi. Elektrik üzerine ilk çalışmalar arasında, 1752 yılında Benjamin Franklin’in yıldırım ve elektrik arasındaki bağlantıyı ortaya koyması yer almaktadır. Ancak Franklin’in çalışması, elektrik enerjisinin pratik bir güç kaynağı olarak kullanılmasına öncülük etmemiştir. Alessandro Volta, 1800’lü yıllarda ilk elektrik üreten pili icat ederek önemli bir adım atmış; Michael Faraday ise 1831’de elektrik üretiminde devrim niteliğinde bir buluş olan ilk dinamoyu geliştirmiştir. Elektrik, günlük hayatta ancak Thomas Edison ve Nikola Tesla gibi isimlerin katkılarıyla 19. yüzyılın sonlarında geniş kitlelerin kullanımına sunulabilmiştir. Dolayısıyla, hidrojenin 1766’da keşfedildiği dönemde, elektrikle suyun elektrolizi ile hidrojen üretmek mümkün değildi. O dönemde hidrojen, asitlerle metallerin tepkimeye sokulmasıyla elde ediliyordu.
Henry Cavendish’in keşfi tam da bu yöntemle olmuştur. Cavendish, asit çözeltileri içerisine çinko gibi metaller ekleyerek, tepkime sonucu açığa çıkan gazın yanıcı ve havadan daha hafif bir gaz olduğunu belirlemiştir. İrlandalı fizikçi Robert Boyle da daha önce benzer deneyler yapmış, ancak ortaya çıkan gazın özellikleri üzerinde durmamıştır. Cavendish ise bu gazın özgül özelliklerini detaylandırarak onu bağımsız bir element olarak tanımlamıştır.
Etimolojik Keşfi
1783’te Antoine Lavoisier, Cavendish ve Laplace’ın "hidrojenin yanmasıyla su oluşur" bulgusunu doğruladığında, bu elemente Yunanca "su" anlamına gelen "ὑδρο (hidro)" ve "yaratıcı" anlamına gelen "γενής (gen)" kelimelerinden türeyen hidrojen adını vermiştir.
Hidrojenin oluşturduğu yaygın bileşikler arasında su (H₂O), amonyak (NH₃), metan (CH₄), sofra şekeri (C₁₂H₂₂O₁₁), hidrojen peroksit (H₂O₂) ve hidroklorik asit (HCl) bulunmaktadır. Üç izotopu olan hidrojenin en basit izotopu protium sıradan hidrojendir. Kararlı bir izotop olan döteryum 1932’de, trityum ise 1934’te keşfedilmiştir.
Henry Cavendish’in çalışmalarının bilim dünyasına katkısı, hidrojenin anlaşılması ve diğer temel bilimsel keşiflerin yolunu açması açısından son derece önemlidir.
Bir sonraki makalemizde görüşmek dileğiyle.