John Dalton kimdir? Hayatı ve eserleri

John Dalton kimdir? Hayatı ve eserleri: (1766-1844) İngiliz, kimyacı ve fizikçi. Modern atom kuramına yaptığı bilimsel kat­kılarla kimyanın ayrı bir bilim dalı olarak gelişmesinde etkili olmuştur. 6 Eylül 1766’da Cumberland’ın Eageltield kasa­basında doğdu. 27 Temmuz 1844’te Manchester’de öldü. Babası el tezgâhında çalışan bir dokumacı, annesi ise aristokrat sınıftan olmayan toprak sahibi bir ailenin kızıydı. Ailesi Protestan dininin “Dostlar Derneği” diye de bilinen Quaker mezhebindendi.

John Dalton da tüm yaşamı boyunca bu alçakgönüllülük ve sade yaşamı benimseyen mezhebe bağlı kaldı, ilk eğitimini babasından ve kasaba okulunun öğretmeni John Flctcher’den aldı. 1776’da zengin bir Quaker olan Elihu Robinson’dan fen ve matematik dersleri aldı. 1778’de on iki yaşındayken, emekli olan John Fletcher’in yerini aldı ve tek başına bu görevi iki yıl sürdürdü. Daha sonra bir yıl kadar çiftliklerde çalıştı.

1781 ’de Kendal’a giderek bir yatılı okulda dört yıl asistanlık yaptıktan sonra sekiz yıl süreyle müdürlük görevini üstlendi.Dalton burada felsefeci John Gough’ un önerilerine uyarak Latince, Yunanca, Fransızca ve matematik çalışmalarına ağırlık verdi. 1793’te Manchester’daki New College’a matematik ve doğal felsefe profesörü olarak atandı. Ancak 1799’da bu görevden ayrılarak, 1833’tekendisineyılda 150 İngiliz liralık bir emekli maaşı bağlanıncaya değin geçimini özel derslerle kazandı. Bu dönemde zaman zaman Londra, Glasgow, Birmingham ve Leeds üniversitele­rinde konferanslar verdi.

Dalton yoğun çalışmalarının ve Quaker inançla­rının gereği oldukça sade bir yaşam sürdürdü ve hiç evlenmedi. Bilimsel çalışmalara ağırlık veren Manchester Literary and Philosophical Society (Manchester Edebiyat ve Felsefe Derneği) ile yakın ilişkisi olmasına karşın, bu kurum ile birlikte İngiltere’nin en eski bilim derneklerinden biri olan Royal Society’ye üye olmamakta direndi. Sonunda kendi haberi olma­dan 1822’de üye yapıldığı bu kurumu ancak 1834’te ziyaret etti. Ama, Royal Society ile karşılaştırılınca bilimsel çalışmaları sosyal etkinliklerine göre daha ağırlıklı olan Fransız Bilimler Akademisi’ne 1816’da seçilince, 1822’de bu ülkeye giderek başta Gay-Lussac, Berthollet, Ampere olmak üzere önde gelen Fransız bilim adamlarıyla tanıştı. Aynı şekilde 1831’de İngiltere’de bilimin gelişmesini amaçlayan British Association for the Advancement of Science’ ın kurulmasına öncülük etti. Buna karşılık 1832’de Oxford Üniversitesinin kendisine fahri doktora vermesini, törende giymesi gereken kırmızı cübbe­nin dini inançlarına ters düştüğü gerekçesiyle kabul etmek istemedi. Kral IV. William’ın hazır bulunduğu tören, ancak Dalton’un renk körü olduğu için cübbe­nin rengini fark edememesi sayesinde gerçekleştirildi.

1844’te öldüğünde, Manchester kentinde 40.000 kişi­nin katıldığı bir cenaze töreni düzenlendi.

Dalton’un ilk bilimsel çalışmaları, daha sonra kimyaya olan ilgisini de güçlendirecek olan meteoro­lojiye ilişkin incelemeleriydi. 1787’de Kendal’da baş­lattığı çalışmalarını aralıksız olarak 57 yıl sürdürdü; bu dönemde atmosfer basıncı, sıcaklık, rüzgâr yönü, hızı ve hava koşullarını her gün saptayıp 200.000 ölçüme ilişkin verileri içeren bir arşiv hazırladı. Çoğu kendi yaptığı araçlarla gerçekleştirdiği bu ölçümler­den yararlanarak 1793’te Mateorologıcal Observations and Essays (“Meteorolojiye İlişkin Gözlemler ve Makaleler”) adlı yapıtını yayımladı.

Atmosfer ve hava koşulları üzerine yaptığı ince­lemeler Dalton’u gazların özelliklerini incelemeye yöneltti. Bu alanda Boyle’un gaz kuramı ile yola çıkan Dalton, dönemin birçok bilim adamı gibi gazların küçük parçacıklardan oluştuğuna inanıyordu. Önce atmosferde bulunan gaz karışım oranının yüksekliğe bağımlı olmadığını gözledi. Gazların her yükseklikte sabit oranlarda bulunmasının rüzgârların neden oldu­ğu mekanik bir karışmadan kaynaklanmadığını sapta­dı. 1800’de gazların sıkıştırılmasında ısınma, genişle­mesinde de soğuma olayını inceleyerek, gazların sıcaklıktan kaynaklanan genişleme kurallarını araştır­dı. Kendi yapısı nemölçer (higrometre) ile atmosfer­deki su buharı miktarlarını ölçtü. 1801’de kendi adı ile bilinen, gazların kısmi basınç kuramını buldu. Bu kuram, bir gaz karışımında bulunan gazların karı­şımdaki basınçları ile aynı hacını ve sıcaklıkta tek başlarına bulunduklarındaki basınçlarının aynı oldu­ğunu gösterir. Diğer bir tanım ile bir gaz karışımının toplam basıncı (P-p) karışımda bulunan A,B,C, vb gazların kısmı basınçlarının (PA, PB, Pc, vb) topla­mına eşittir.

Pt = I*A + Pb + Pc +

Dalton’un bilime en büyük katkısı geliştirdiği, atom kuramı ile oldu. Bu kuranım kimyasal tepkime­lere uygulanabilirliği, kimyanın bir bilim dalı olarak gelişmesinde önemli rol oynadı. Dalton’un atom kuramını geliştirebilmesindeki en önemli etken gazla­rın fiziksel özellikleri üzerinde sürdürdüğü araştırma­lar oldu. Meteorolojik gözlemlerden havadaki gaz karışımının yükseklikle değişmediğim biliyordu. Bu olguyu 18. yy’ın bilgi birikimiyle açıklamak pek kolay değildi. Newton elastik maddelerin küçük parçacıklardan ya da atomlardan oluştuklarını ve bu parçacıklar birbirine yaklaştıklarında aralarındaki itici kuvvetlerin arttığını Principia adlı yapıtında açıkla­mıştı. Ayrıca atmosferde özgül ağırlıkları birbirinden farklı üç ya da daha fazla elastik maddenin bulunduğu biliniyordu. Bu koşullar altında havada bulunan gazlardan daha ağır olan oksijenin alt tabakalarda, azotun ise üst katmanlarda bulunması gerekmekteydi. Atmosferdeki gazların tekdüzeliği kimyasal ilgi ile açıklanmak istenmişse de bu açıklama pek inandırıcı değildi. Kimyasal ilgi ile bir gazın diğeri içinde dağıldığı ve hatta aynı etki ile suyun bile buhar olarak’ havaya karışmasına neden olduğu savunulmaktaydı. Ancak bu kimyasal ilginin parçacıklar arasında kimyasal bir tepkimeye neden olacak kadar kuvvetli olmadığı görüşü, egemendi. Dalton’un bu soruna yaklaşımı çok değişik oldu. 1801’de önce havada bulunan elementlerin atomlarını şekillendirerek kâğıt üzerinde birbirleri ile birleştirmeyi denedi. Atomları belirli büyüklüklerdeki karelerin merkezlerine oturt­tu. Atomlardan çıktığına inandığı ve “ısı atmosferi” diye tanımladığı ışınımı da çizgilerle belirledi. Bu şekilde bir örümceğe benzeyen atom modellerini alarak havada bulunan gaz karışımını kâğıt üzerinde betimlemeye çalıştı. Bu denemede biçimsel olarak aynı boyuttaki (aynı tür) atom karelerinin birbirlerine yaklaştırıldıklarında çok iyi bir uyum gösterdiklerini gördü. Şöyle ki, atom merkezinden çıkan ışınlar karelerin birleşen kenarlarında birbirleri ile çakışmak­taydı.

John Dalton aynı tür atomlar arasındaki uyuma bakarak bu tür gaz atomlarının kendi aralarında yayılamayacağına karar verdi. Ancak, havadaki gaz atomları boyutları ve ısı atmosferiyle birlikte oldukla­rı takdirde atomlardan yayılan ışınlar birbirleri ile birleşemeyeceğinden farklı gaz atomlarının birbirleri arasında yayılabileceği İnancına vardı. İlk kez atomla­rın değişik boyutları olabileceğini düşünen John Dalton, bu nedenle itici güçlerin de farklı olabileceğini dolayı­sıyla değişik gazlar arasında bir dengenin oluşabilece­ği görüşünü benimsedi. Gaz atomlarının yoğunlukları bilinmekteydi; Dalton gazların ayrıca bağıl ağırlıkla­rının ölçülebilmesi durumunda atomların hacimlerini ve çaplarını hcsaplayabilcceğini anlamıştı. Bu nedenle eldeki kimyasal yöntemleri kullanarak atom ağırlıkla­rını saptamak amacıyla çalışmalara başladı.

John Dalton 1802’de Manchester Literary and Philosophical Society’ye sunduğu “Expcrimental Enquiry into the Proportions of the Several Gases or Elastic Fluıds Constitutıng the Atmosphere” (“Atmosferi Oluşturan Çeşitli Gazların ya da Elastik Sıvıların Oranları Üzerine Deneysel inceleme”) adlı tebliğinde su üzerinde azot monoksit (NO) ve hava karışımı ile ilgili deneylerini açıkladı ve çok katlı oranlar kuramının ilk örneğini sundu. Su üzerindeki azot monoksit-hava karışımına ilişkin deneyi hem dar (0,7 mm çapında) bir tüpte hem de geniş bir kavanozda yineledi. Tüpteki deneyinde 100 ölçek hava ile 36 ölçek azot monoksit karıştırıldığında 80 ölçek azot geride kaldı. Kavanozdaki deneyinde ise 100 ölçek hava 72 ölçek azot monoksit ile karıştırıldığında yine 80 ölçek azotun geri kaldığını gördü. Buna göre oksijenin azot monoksit ile hem 1,7:1 oranında, hem de onun iki katı olan 3,4:1 oranında birleşebildiğini gözledi.

John Dalton 1803’te yine Manchester Literary and Philosophical Society’ye sunduğu “On the Absorption of Gases by Water” (“Suyun Gazları Soğurması Üzerine”) adlı tebliğinde birlikte çalışmalar yürüttüğü Henry’nin, 1802’de açıkladığı Henry Yasası’nı kendi kısmi basınçlar kuramının ilkeleri çerçevesinde gaz karışımlarına uygulayarak, elde ettiği sonuçları açık­ladı. Henry’nin yasası belirli bir miktarda ve sıcaklık­taki sıvıda çözünen gazın ağırlığının, gaz basıncı ile doğru orantılı, ancak çözünen gazın hacminin ise basınçtan bağımsız olduğunu açıklar. Yapılan deney­lerde ayrıca sıvı fazda çözünen değişik gazların ağırlıklarının birbirlerinden farklı olduğu gözlendi. Bu özellikler Dalton’u gazların atom ağırlıklarını saptamaya yönlendirdi. John Dalton bu deneylerine ilişkin gözlemlerini “Gaz atomlarının sıvılarda çözünürlü­ğünün atomların ağırlıklarına ve sayılarına bağlı olduğuna inanmaktayım; şöyle ki en hafif olanı en az çözünmekte ve gaz atomlarının ağırlığı arttıkça çözü­nürlük de artmaktadır” biçiminde açıkladı.

John Dalton gazlar ile ilgili görüşlerini genişleterek sıvı ve katıların da küçük atomlardan oluştuklarına İnandığını ileri sürdü. 1788’de Proust’un açıkladığı belli oranlar kuramı da bu tezi desteklemekteydi. Buna göre Örneğin bir bileşikteki iki atomun birbirle­rine oranı 4:1 ise, bu bileşikte oran hiçbir zaman 4,1 :1 ya da 3,9:1 olamazdı. Bu atomların bölünmezli­ğinin en önemli belirtisiydi. Yine bileşikteki element­lerden birinin ağırlığı diğerinin dört katı ise, element­ler her zaman 4: 1 ağırlıkta birleşeceklerdi. Örneğin 18 gram su her zaman 2 gram hidrojen ve 16 gram oksijen içerecekti.

Çok katlı oranlar kuramına göre iki element birbirleri ile birden fazla değişik bileşik oluşturdukla­rında, birleşen elementlerin ağırlık oranları birbirleri­ne küçük tam sayılar ile ilişkilidir. Örneğin bugünkü değerlerle ifade edildiğinde, 12 gram karbon, 16 gram oksijen ile birleşerek karbon monoksidi (CO) oluştu­rurken yine 12 gram karbon ve 32 gram oksijen birleşerek karbon dioksidi (CO?) oluşturur. Bu iki bileşikteki oksijenin ağırlık oranı 1 :2’dir. Dalton’un bu konudaki gözlemleri ve yorumları, yaklaşık bir buçuk yüzyıllık bir sürede biriken kimyasal deney sonuçları ve kuramlarına dayanmaktaydı. Dalton tüm bileşiklerin çeşitli atomların belirli oranlarda birleş­melerinden oluştuğunu açıkladı. Bir bileşiğin atomla­rının ayrıştırılarak başka bir bileşiğe dönüştürülebile­ceğini savundu. Aynı elementin tüm atomlarının aynı olduğunu ancak her elementin değişik atomları oldu­ğunu ileri sürdü. Elementlerin atom ağırlıklarının farklı olduklarını vurguladı ve bunları saptamak amacıyla çalışmalar yaptı.

Dalton’un 1803’te sunduğu bir tebliğin sonunda elementlerin atom ağırlıklarını içeren bir tablo yer aldı. Atomların ölçülemeyecek kadar küçük oldukla­rını varsaydığından atom ağırlıkları tablosunda belirt­tiği değerler, atomların birbirlerine bağıl ağırlık oran­larını yansıtır. Bu amaçla hidrojen atomunu standart olarak seçip ona “1″ değerini verdi. Daha sonra hidrojenin diğer elementler ile yapmış olduğu bileşik­lerin içerdiği elementlerin ağırlık oranlarını saptaması, bunu yapabilmesi için de bu bileşiklerin kimyasal formüllerini bilmesi gerekiyordu. O dönemde bu tür formüller bilinmediğinden bu sorunu da başka bir varsayım ile çözmeye çalıştı. Dalton doğanın müm­kün olduğu kadar basit olarak işlediğine inanmıştı. Bu ilkeye göre eğer iki elementin bilinen tek bir bileşiği varsa, bu bileşikte her iki elementin atomlarından ancak birer tane bulunabilirdi. Eğer iki bileşikleri biliniyorsa, atom oranları bir bileşikte 1 :1, diğerinde ise 1 :2 şeklinde olabilirdi. Bu varsayımla yola çıkan Dalton örneğin bugün formülü H2O olarak bilinen su için HO, NH3 olarak bilinen amonyak için de NH formüllerini benimsedi. Böylece hidrojenin ağırlığı “1 ”olarak alındığında, oksijenin ağırlığını 5,5, suyun- kini 6,5, azotunkini 4,2 ve amonyağınkini de 5,3 olarak saptadı. Bu değerler bugünkü bilgilerin ışığın­da geçersiz olmakla birlikte, Dalton’un kuramı ve yöntemi kendisinden sonraki kimyacılara yol göster­di, daha sonra başta Berzelius olmak üzere birçok kimyacının çalışmalarıyla atom ağırlıklarının saptan­ması sağlıklı yöntemlerle gerçekleştirildi.

Dalton, atom ağırlıklarını saptamaya yönelik çalışmalarına koşut olarak elementler için yeni simge­ler önererek, bileşik formülerinin yazılmasında yeni bir sistem getirdi. Kullandığı yöntemde elementler, içi boş, tümüyle dolu, ya da çeşitli nokta ya da çizgiler İçeren dairelerle belirtiliyor, bu simgelerin yan yana kullanılmalarıyla da bileşikler tanımlanıyordu. Böyle­ce Dalton’un HO formülüyle belirttiği suyun formü­lü, hidrojeni simgeleyen, içinde bir nokta bulunan bir daireyle, oksijenin simgesi olan boş bir dairenin bitişik çizilmeleriyle belirtiliyordu. Daha önce kullanılan sistemlerden pek farklı bir mantığa dayanmayan, ayrıca akılda tutması oldukça zor olan bu simgele­rin yararı bileşik formüllerinin yazılabilmesini sağlamasıydı. Berzelius daha sonra elementleri simgelemek üzere harfleri önerdiğinde, formüllerin yazılması kolaylaştığı gibi, modern sistemin de temeli atılmış oldu.

1804’te Glasgow Üniversitesi’nden Thomas Thomson Dalton’u Manchester’de ziyaret edip atom kuramına ilişkin görüşlerini dinledi ve yürekten benimsedi. Çalışmalarının gördüğü ilgiden yürekle­nen Dalton kuramını 1808’de New System of Chemic­al Philosophy (“Yeni Kimya Felsefesi Sistemi”) adlı yapıtının birinci cildinde yayımladı. Bu yapıtın daha sonra 1810’da ikinci, 1827’de de üçüncü ciltleri yayımlandı. Kuram açıklandıktan sonra, yepyeni bir yaklaşım getirmesine karşın bilim adamları tarafından kısa sürede benimsendi. Bunun önemli bir nedeni yıllarca anlaşılamayan kavramların bu kuram ile basit bir şekilde açıklanabilmesiydi. Ancak bu kurama İnanmayanlar da vardı. Davy birkaç yıl direndikten sonra kuramı kabul etti. Ostwald ise yirminci yüzyıla değin direndi. Ama sonunda kimyacılar atomcu görüşü tümüyle benimsediler; kimya bilimi de böyle- ce hızlı gelişme sürecine girmiş oldu.

Dalton atom kuramıyla kimya ve fizik bilimleri­ne yaptığı katkıyla tanınırsa da, yaşamı boyunca değişik konularla ilgilenmiş, bunların birçoğunda önemli çalışmalar yapmıştır. Titiz bir çalışma ürünü olan meteorolojiye ilişkin incelemeleri ve yapıtının yanı sıra, gözleri görmediği halde başarılı bir botanik­çi olan öğretmeni John Gough’un etkisiyle botanikle ilgilenmiş, 11 ciltlik bir kuru bitki derlemesi (“Hortus Siccus “) gerçekleştirmiştir. Öğretmenliği sırasında İn­gilizce gramerini İncelemiş, bu konudaki çalışmaları sonucunda 1801’ de Elements of English Grammar (“İngilizce Gramerinin Öğeleri”) adlı yapıtını yayım­lamıştır. En ilginç buluşlarından biri de renk körlüğü üzerinedir. Bir toplantıya giydiği paltosunun sade giyim alışkanlıklarına ters düşecek kadar göz alıcı bir kırmızı renkte olduğunu belirten arkadaşlarının uyarısıyla, ilk kez kırmızı rengi ayırt edemediğini fark eden Dalton, hemen bu renkli görme bozukluğunu incelemeye başladı. Bugün diskromatopsi ya da Dalto­nizm olarak bilinen bu renk körlüğünü ilk kez sistematik bir biçimde araştıran John Dalton, 1794’te sun­duğu bir tebliğde bozukluğu gözlerindeki sıvının mavi renkte oluşuna bağladı. Ölümünden sonra vasiyeti üzerine gözleri incelendiğinde bu savın geçer­siz olduğu anlaşıldı; bu alanda Young’ın çalışmalarıy­la gelişen araştırmalar ancak 20. yy’ın ikinci yarısında renk körlüğü mekanizmasının anlaşılmasına olanak sağladı.

John Dalton Eserleri:

1. Meteorological Obseruations and Essays, 1793,(“Meteoroloji Üzerine Gözlemler ve Makale­ler“);
2. Elements oj English Grammar, 1801, (“İngilizce Gramerinin Öğeleri“);
3. A New System of Chemical Philo­sophy, 1801, (“Yeni Kimya Felsefesi Sistemi”).

Kaynak: Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi, Cilt 29-30, Anadolu yayıncılık, 1984.

John Dalton kimdir? Hayatı ve eserleri: İngiliz fizik ve kimyâ bilgini. 1766 senesinde Cumberland’da doğup, 1844’te Manchester’de öldü. Bir dokumacının oğlu olan Dalton, evvelâ öğretmenlik yapmış, daha sonraları da matematik ve fizikle uğraşmıştır. New College’e 1793’te profesör olduktan sonra yaptığı bir çok meteorolojik araştırmalarla kendini tanıtmıştır. Batıda atom teorisinin gerçek kurucusu kabul edilmektedir. Eskilerden aldığı maddenin bölünmezliği hipotezine ilmî bir temel ve şekil vermiştir. Gaz karışımlarının sıkıştırılma yollarını araştırmış ve 1801’de bununla ilgili bir kânun açığa çıkarmıştır. Su buharının çeşitli sıcaklıktaki basınçlarını ortaya koymak yoluyla gazların özgül ölçülerini belirtmeyi de o bulmuştur. Daltonizm isimli hastalığı kendi üzerinde incelemiştir.

Başlıca eserleri:

1793’te yazdığı Meteoroloji Gözlemleri ve Denemeleri ile 1808’de yazdığı Yeni Kimya Felsefesi Sistemi’dir.

 

KAYNAK: REHBER ANSİKLOPEDİSİ, 5. CİLT