Kimya sözcüğünün, kimyanın modern bir bilim haline gelmeden önceki haline karşılık gelen simya ile aynı kökenli olduğu düşünülmektedir. Simya sözcüğünün Arapça “Alkimia” sözcüğünden türediği sanılmaktadır. “Al” Arapçada belirli artikel, “Kimia” ise Eski Mısır dilinde “Chem” (kara toprak) ya da Yunanca “Chyma” (metal eritme) sözcüklerinden geldiği yönündeki görüşler ön plana çıkmaktadır.
Kimya olarak nitelendirilebilecek uğraşın köklerinin, metallerin üretilmeye başlandığı, tunç çağı adı da verilen yaklaşık M.Ö. 3000 yıllarına kadar götürülmesi mümkündür. Bu süreç simyanın başlangıcına kadar olan dönem olarak da nitelendirilebilir. Bu dönemde yapılan işlem ve üretimlerin kuramsal bir alt yapısı bulunmayıp tamamen deneme-yanılmaya dayalıdır.
Ancak M.Ö. 4. yüzyıl civarında düşünürler doğayı anlama ve açıklama çabasıyla çeşitli spekülasyonlar ortaya atmışlardır. Örneğin bu dönem düşünürlerinden Aristotales (M.Ö. 384-322) tarafından ortaya atılan bir kurama göre doğada; toprak, hava, su ve ateş olmak üzere dört temel element bulunmaktadır. Ayrıca Aristotales’ten de önce Demokritos ( ̴M.Ö. 470–380) maddenin atom adını verdiği daha küçük parçalara bölünemeyen taneciklerden oluştuğu fikrini ortaya attı. Ancak Aristotales tarafından desteklenmeyen bu görüş, Dalton’un (1766–1844) atom kuramına kadar geçen yaklaşık 2000 yıl süre boyunca kabul görmemiştir.
Bilim tarihçisi Hermann Kopp, simyanın başlangıcından modern kimyanın başlangıcına kadar olan süreci aşağıdaki şekilde dönemlere ayırmaktadır:
Simya çağı (M.S. 300-1600)
Tıbbi kimya çağı (1600-1700)
Filojiston kimyası çağı (1700-1800)
Nicel kimya çağı (1800 yılı sonrası)
Simya Çağı (M.S. 300-1600)
Simya bugünkü anlamda bir bilim olmaktan ziyade bir sanat olarak nitelendirilebilir. Simyaya kimyanın bilim öncesi hali olarak da bakılabilir. Simya; astronomi, astroloji, mitoloji, din, sihir vb. birçok alanla ilişkili olup çeşitli pratik laboratuar uygulamalarından gizemciliğe varan geniş bir yelpazeyi kapsamaktadır. Simya çağında, simyacıları araştırma yapmaya motive eden iki önemli hedefleri bulunmaktaydı:
•Kurşun ve çinko gibi metalleri değerli bir metal olan altına dönüştürerek zengin olmak
•Ölümsüzlük sağlayacak hayat iksirini bulmaktır
Simyacıların çalışmaları sonucunda daha sonra kimyacıların da kullandıkları; fırınlar, damıtma düzenekleri, su banyosu gibi pek çok araç gereç ve damıtma, süzme, süblimleştirme, kristallendirme gibi laboratuar teknikleri geliştirilmiş ve bugün element ve bileşik olarak bilinen çeşitli kimyasal maddeler keşfedilmiştir.
Tıbbi Kimya Çağı (1600-1700)
Tıbbi kimya çağı olarak nitelendirilen dönemde simyacılık anlayışının etkileri devam etmekle birlikte kimyacıların çalışmaları daha çok hastalıkların tedavisine yönelik ilaç hazırlama üzerine yoğunlaşmıştır.
Kimya biliminin gelişimi üzerine kimilerine göre engelleyici kimilerine göre ise katkı sağlayıcı etkisinin olduğu düşünülen yanma kuramı yaklaşık yüz yıl boyunca kabul görmüştür. Bu kuram ilk olarak alman simyacı Becher (1635-1682) tarafından ortaya atılmış ve daha sonra öğrencisi Stahl (1660-1734) tarafından geliştirilip filojiston (ateş ruhu veya ateş maddesi) kuramı olarak adlandırılmıştır.
Stahl hocasının kuramının yaygın kabul görmesini sağlamış ve zamanında büyük ün kazanarak kimilerine göre bütün kimyacı ve fizikçilerin en büyüğü unvanını almıştır. Ünlü filozof Kant bile kuramı çok önemseyerek Galile’nin düşme kuramı ile eşdeğer görmüştür.
Filojiston Kimyası Çağı (1700-1800)
Filojiston kuramına göre, her yanıcı madde; biri yanıcı olmayan sabit bir madde (kül, kireç ya da toprak) öteki yanıcı bir ilke olan filojistondan oluşmaktadır. Kurama göre bir cismin yanabilirliği ne kadar fazla ise içerdiği filojistonu o kadar fazladır. Madde yandığında filojiston kısmı maddeden ayrılmaktadır. Bu açıklama akla uygun olup ilk bakışta tüm yanma olaylarına uygulanabiliyordu.
Ancak metallerin yanması sonucunda geriye kalan kalkın (metal oksit) kütlesinin metalin yanmadan önceki kütlesinden fazla olması durumu biliniyordu ve bu durum kükürt ve kömür gibi maddelerin yanmasından farklı olup, anlaşılması güçtü. Yanan metalden filojiston denen bir madde ayrıldığı halde kütlesinin artmış olması nasıl açıklanabilirdi?
Filojiston kuramını benimseyen kimyacılara göre; filojiston serbest kaldığında diğer maddeler gibi yer merkezine doğru değil gökyüzüne doğru yükselir. Bu nedenle göksel bir nitelikte olan filojiston negatif kütlelidir. Maddi bir varlığın negatif kütleli olması fikri insan deneyimine aykırı olup saçma bir fikirdi.
Ayrıca havasız ve/veya kapalı ortamlarda yanmanın olmadığı gözlendiğinde filojiston kuramına göre havanın rolü açıklanamamıştır. Kapalı ortamlarda yanmanın gerçekleşememesi durumu ise filojistonun kaçmasının engellenmiş olması ile açıklanmaktadır. Bu örnekler, kuramın bir kısım olgulara mantıklı açıklamalar getirmekte yetersiz kaldığını göstermektedir. Bu nedenle krize giren kuram sorgulanmaya başlandı ve yeni arayışlara girişildi.
Nicel Kimya Çağı (1800 yılı sonrası)
Özellikle 18. yüz yılın sonlarına doğru; Deneylerin sistematik bir şekilde yapılması, Terazinin yaygın olarak kullanılması, Deneylerde kullanılan maddeler arasında nicel ilişkilerin kurulması, Teorilerin doğrudan deney sonuçları ile ilişkilendirilip test edilmesi nicel kimya çağının ya da başka bir ifadeyle modern kimyanın başlangıcı olarak düşünülebilir.
Stahl’ın filojiston teorisinden Lavoisier’in oksijen teorisine geçiş Thagard tarafından bilim tarihinde en çok bilinen ve evrensel olarak bilimsel devrim şeklinde nitelendirilen yedi önemli kavramsal değişim arasında gösterilmektedir. Sözü edilen yedi değişim arasında; Newton fiziğinden Einstein’in görelilik teorisine ve Batlamyus’un (Ptolemy) yer merkezli teorisinden Kopernik’in (Copernicus) güneş merkezli anlayışına geçişler de sayılmaktadır.
Thomas Kuhn, bilimdeki gelişmelerin her zaman birikimsel olarak ilerlemeyip bazen önemli devrimsel gelişmelerin olduğu tezini ileri sürmektedir. Kuhn’a göre bilimsel etkinlikler iki dönemli bir süreç sergilemektedir. Bu dönemler normal bilim, olağanüstü bilim olarak adlandırılmaktadır. Geleneksel anlayışta bilimdeki değişmelerin devrimsel olmayıp evrimsel olduğu ve bilim insanlarının çalışmalarının süreklilik gösterdiği kabul edilmekteydi.
Kuhn’un bilimsel gelişim teorisine göre, normal bilim döneminde bilim insanları belli bir paradigma çerçevesinde araştırmalarını yürütürler. Ancak mevcut paradigma ile açıklanamayan durumlar ortaya çıkınca kriz dönemine girilir ve yeni bir paradigmaya ihtiyaç duyulur. Yanma olayı ile ilgili olarak filojiston teorisinden oksijen teorisine geçiş böyle bir paradigma değişimi sonucu olup olağan üstü bilim örneği olarak nitelendirilmektedir.
Kaynak, II. Ulusal Kimya Eğitimi Kongresi, Atatürk Üniversitesi, 2011
Orijinal link
http://ukek2.atauni.edu.tr/UKEK_2_SUNULAR/Cagr%C4%B1l%C4%B1_Konusma_2_Sayfa_3-Kimyan%C4%B1n%20Do%C4%9Fas%C4%B1%20ve%20%C3%96%C4%9Fretimi-Bayrakceken%20ve%20digerleri.pdf
