PERİYODİK TABLO ve KUANTUM FİZİĞİ

Geçmişten günümüze elementlerle ilgili birçok tanımlama yapılmış ve hayal edilemeyecek kadar çok sayıda öngörülerde bulunulmuştur. 1860’lı yıllarda İngiliz kimyager Newlands Meyer ve Rus kimyager Dmitri Mendeleyev, elementleri atom ağırlıklarına göre sıraladılar ve elementlerin çeşitli periyodik özellikler gösterdiğini fark ettiler. (Her sekizinci elementin benzer özellikler göstermesi)

Bu gözlemler sonucunda elementler tablosu “periyodik” bir nitelik kazamıştır. Periyodiklik ilkesi, bilim insanlarının henüz keşfedilmemiş elementlerin tabloda olası yerlerini tahmin etmelerini sağlamıştır. Nitekim daha sonra keşfedilen elementler, öngörülen konumlarına yerleştirilmiştir. Bu durum bilimsel çalışmaları kolaylaştırmış ve elementlerin atom ağırlıkları ile özellikleri arasındaki ilişkiyi anlamayı mümkün kılmıştır.

1879 yılında Mendeleyev’in skandiyumun keşfini öngörmesi, periyodik yasanın doğruluğunu kanıtlayan önemli bir gelişmedir. Mendeleyev’in tablosu aynı zamanda bazı elementlerin hatalı atom ağırlıklarının düzeltilmesine de yardımcı olmuştur.

Atom altı parçacıkların keşfiyle periyodik tablonun düzenlenmesinde yeni bir dönem başlamıştır. İngiliz fizikçi Henry Moseley, elementlerin düzenindeki belirleyici faktörün atomun sahip olduğu proton sayısı (atom numarası) olduğunu öne sürmüştür. Her ne kadar Moseley nötronu dikkate almamış olsa da, atom altı parçacıkların tablonun doğru anlaşılmasında önemli bir role sahip olduğu ortaya çıkmıştır.

Periyodik tablo ile kuantum teorisi arasındaki ilişki, bilim tarihi açısından oldukça önemlidir ve karşılıklı bir ilişki içerir. Kuantum teorisindeki keşifler tablonun geliştirilmesini sağlarken, periyodik tablodaki yeni gözlemler kuantum teorisinin ilerlemesine katkıda bulunmuştur.

Danimarkalı fizikçi Niels Bohr 1922'de değerlik elektron sayıları aynı olan atomların benzer kimyasal özellikler gösterdiğini ve bunun tabloda periyodik biçimde tekrarlandığını ifade etmiştir. 1925 yılında Avusturyalı fizikçi Wolfgang Pauli dışlama ilkesini (exclusion principle) geliştirmiş, aynı yıl elektron spin kavramı periyodiklik olgusuna önemli açıklamalar getirmiştir. Periyodik tablo, kuantum sayılarıyla okunmaya başlamıştır.

Sonraki yıllarda farklı bilim insanları da periyodik tabloyu aktif bir araştırma konusu haline getirmiştir. Günümüzde periyodiklik olgusuna getirilen daha kesin ve doğru açıklamalar, kuantum teorisinin önemli bir çalışma alanını oluşturmaktadır.