Kimya, maddenin yapısı, özellikleri, bileşim ve birbirleriyle olan etkileşimlerini, tepkimelerini araştıran ve uygulayan bilim dalıdır. Arapça; kīmiyā “kara büyü ilmi” sözcüğünden dilimize geçmiştir.

Kimya biliminin gelişimi, simya öncesi dönem, simya dönemi, geleneksel kimya ve modern kimya dönemleri olmak üzere genellikte dört ana başlık altında incelenir. Ancak bu dönemlerden simya öncesi dönem ve simya döneminde yapılan çalışmalar belirli bir sistematiğe göre yapılmadığından simya bir bilim olarak kabul edilmez.

Simya öncesi dönemler

Antik Mısır Dönemi

Kimya biliminin bilinen tarihinin ilk olarak Antik Mısır döneminde (M.Ö 2000’li yıllar), Mısırlıların bir takım kimyasal yöntemler kullanarak ürettikleri kozmetik tozlar ile başladığı düşünülmektedir. Kral Hamurabi döneminde (M.Ö. 1792-1750) ise Babilliler altın, gümüş, cıva, kurşun, demir ve bakır gibi metalleri tanımlamış ve bu metallere semboller vermişlerdir.

Erken Yunan

Kimyanın Erken Yunan felsefeciler tarafından doğal olayların, doğaüstü olmayan nedenlerden oluştuğunu açıklamaya çalışmasıyla başladığı da kaynaklar arasındadır. Bu kaynaklara göre Miletli Tales, maddenin davranışlarını araştırmış ve suyun evrenin en temel maddesi olduğunu (her şeyin yapısında su bulunduğunu ve her şeyin sudan yaratıldığını) öne sürmüştür. Yine Miletli olan Anaksimandros, suyun karşıtı olan ateşin (çünkü su ateşi söndürür) nasıl oluştuğunu sorgulamıştır.

Bir başka düşünür olan Empedokles ise evrenin dört temel element; ateş, hava, su ve topraktan oluştuğunu iddia etmiş ve bu tanıma göre; toprak; katı maddeleri, su; sıvı maddeleri ve metalleri, hava ise gazları ifade etmektedir. Bunlarla birlikte ateşin tanımını da bir yanma sürecinden farklı olarak sıvı, gaz ve katı gibi maddenin bir hali olarak yapmıştır.

Demokritos’un hocası olan Leukippos evrenin iki çeşit elementten oluştuğunu (boşluk ve madde) ifade etmiş, boşluğun ve katılığın evrendeki tüm elementleri oluşturan şeyler olduğunu ifade etmiştir. Demokritos daha sonra hocası ile birlikte atomcu teoriyi geliştirmiş, maddelerin atomlardan oluştuğunu söylemiş, daha sonra Platon bu teoriye bölünmezlik prensibini eklemiştir. Yani Platona göre madde çok küçük ve daha küçük parçalara ayrılamayan atomlardan oluşmaktaydı ve evreni oluşturan 4 elementin geometrik katılardan oluştuğunu, bu katıların ise üçgen yüzeylerden oluştuğunu iddia etmiştir.

Aristoteles elementlerin özellikleri düşüncesini geliştirmiş ve farklı elementlerin farklı özellikleri olduğunu söylemiştir. Bu özellikleri çeşitli nicel değişkenlere bağlamış, bir elementin nicel özellikleri değiştirildiğinde başka bir elemente dönüşebileceğini söylemiş, maddelerin değişim halinde olduğunu iddia etmiştir.

Simya dönemi

Aristoteles’in fikirlerinden etkilenen simyacılar yaklaşık 620 yıl (M.Ö 320 – M.S. 300) Yunanca konuşulan Akdeniz kıyılarında, Mısır’da, İran’da Aristoteles ve diğer Yunan filozofların teorilerini uygulamaya başlamışlardır. Simyacılar yine bu dönemde ilk defa ucuz metalleri (bakır ve demir gibi), daha pahalı olan metallere (gümüş ve altın gibi) çevirmeye yarayacağı düşünülen felsefe taşını üretmeye çalışmışlardır.
13.yy’a gelindiğinde ise simya tüm Avrupa kıtasında yaygın bir hale gelmiş, dönemin önemli bilim adamlarından Raymundus Lullus İngiltere kralı tarafından İngiltere’ye basit metalden altın üretmesi için davet edilmiştir. Bu yüzyılın başlarında dönemim ünlü simyacıları Roger Bacon, Albertus Magnus ve Raymundus Lullus basit metalden altın üretme yöntemleri dışında simyanın diğer alanlarına yönelip, simyanın günümüz kimyasına yaklaşmasına öncü olmuşlardır.

14. yüzyılda Katolik Kilisesi simya karşıtı oldu ve 1317 yılında Papa John XXII simyacılığı yasakladı.

17. yüzyıla kadar simya göreceli olarak az da olsa hala varlığını sürdürmekteydi. O yüzyılın en popüler bilim adamlarından Robert Boyle 1661 yılında, döneminde büyük yankı uyandıran eseri The Sceptical Chymist (Kuşkucu Kimyager) adlı kitabını yayımlamıştır. Aristoteles’in 4 element teorisini reddeden bu kitap aynı zamanda simya döneminin de sonuna gelindiğini işaret etmekteydi. Bu dönemde simyacıların araştırmaları ve deneyleri vasıtasıyla birçok laboratuvar tekniği geliştirilerek çeşitli bileşik ve elementler keşfedilmiştir.

Geleneksel kimya dönemi

Bu dönem 17-19. yüzyıllar arasında geçen zaman olarak adlandırılır. Alman bilim adamı Johann Joachim Becher, on yedinci yüzyıl ortalarında yana ile ilgili filojiston (bakın: filojiston nedir?) teorisini geliştirdi. Bu teoriye göre her yanıcı madde içerisinde ‘filojiston’ adını verdiği kokusuz, renksiz, tatsız ve ağırlıksız bir madde içermekteydi. Yanma olayı gerçekleştiğinde yanan madde tarafından ortama salınmaktaydı. Teori daha sonra Georg Ernst Stahl  popüler bir hale getirildi ve on sekizinci yüzyılın büyük bir kısmında genel kabul gördü.

1785-1787 yılları arasında Fransız fizikçi Coulomb, günümüzde ‘Coulomb yasası’ olarak adlandırılan aynı yüke sahip maddelerin birbirini ittiğini (-,- ya da +,+ gibi), karşıt yüke sahip maddelerin ise birbirini çektiğini (-,+ ya da +,- gibi) ve bu çekme ya da itme kuvvetinin hesaplanması için gereken denklemi de içeren kanunu keşfetmiştir.

18. yüzyıla gelindiğinde ise Filojiston Teorisi Lavoisier tarafından çürütüldü ve daha önceden filojiston maddesi olarak adlandırılan kokusuz, renksiz maddenin oksijen olduğu keşfedildi. 1803 yılında İngiliz bilim adamı John Dalton modern atom teorisini geliştirdi. Bu teoriye göre;

  • Bütün maddeler atomlardan meydana gelmektedir ve daha küçük parçalara ayrılamazlar.
  • Aynı elementin bütün atomları birbirinin aynısıdır, farklı elementler farklı atomlara sahiptir.
  • Atomların yeniden düzenlenmesi sonucu kimyasal tepkimeler meydana gelir.
  • Bileşikler elementlerden oluşur.

Modern kimya dönemi

1803 yılında İngiliz bilim adamı John Dalton’un geliştirdiği atom teorisinden günümüze kadar olan dönem ise modern kimya dönemi olarak adlandırılır. Bu süreçte;

  • Heinrich Geissler 1854 yılında kendi icat ettiği bir mekanizmayla suyun en yüksek yoğunluğa 3.8°C’de ulaştığını göstermiştır (daha sonra bu sıcaklığın 3.98°C olduğu bulunmuştur).
  • Yine Geissler’in icat ettiği vakum tüpünü kullanan William Crookes atom teorisinde ilerlemeler kaydetmiş ve katot ışınını keşfetmiştir.
  • Eugene Goldstein yaptığı çalışmalar ile protonun varlığını ispatlamıştır.
  • J. Thomson (1856-1940) kendi atom modelini geliştirmiş ve 1906 yılında geliştirdiği bu teori sayesinde Nobel fizik ödülünü almıştır.
  • 1869 yılında Dmitri Mendeleyev oluşturduğu periyodik tabloyu Kimyanın Prensipleri adlı eserinde yayımlamış, periyodik tabloda bilinen 63 elementi atom ağırlıklarına ve benzer özelliklerine göre sıralamıştır.
  • Marie Curie radyoaktiviteyi ve sonrasında Polonyum ve Radyumu keşfetmiş, bu keşfi sayesinde 1911 yılında Nobel kimya ödülünü kazanmıştır.

Bu gelişmeler sayesinde ve öncesindeki bir çok bilim insanının katkısıyla kimya bilimi günümüze kadar ulaşmış, 2011 yılı Birleşmiş Milletler tarafından uluslararası kimya yılı ilan edilmiştir.


Ayrıca bakınız;

Kaynak ve ileri okuma için;