Anasayfa / Kimya Bilim İnsanları / Gilbert Newton Lewis

Gilbert Newton Lewis

gilbert newton lewis - Gilbert Newton Lewis

Hayatı

Kovalent bağı keşfederek Değerlik Bağ Kuramı’yla ilgili yaptığı çalışmalarla kimyasal bağların modern teorisine önemli katkıda bulunan Amerikalı kimyager Gilbert Newton Lewis 25 Ekim 1875’te ABD’nin Massachusetts’in başkenti Boston’da doğdu.

On üç yaşına kadar avukat olan babası Frank Wesley Lewis ve annesi Mary Burr White Lewis tarafından eğitim gördükten sonra  Nebraska Üniversitesi’ne girebilmek için liseye başladı. İkinci sınıfa geldiğinde Nebraska Üniversitesi’ni bıraktı ve lisans eğitimine Harvard Üniversitesi’nde devam etti. 1898 yılında yüksek lisans eğitimini tamamladıktan sonra kısa süreliğine Phillips Akademisi’nde bulundu. Bir yıl sonra Harvard Üniversitesi’ne geri dönerek Theodore Richards’ın gözetiminde çinko ve kadmiyum karışımlarının elektrokimyasıyla ilgili hazırladığı teziyle doktora eğitimini tamamladı. Burada bir yıl kimya bölümünde öğretim görevlisi olarak kaldı.

Bir yıl boyunca fizikokimyanın merkezi olan Almanya’da Wilhelm Ostwald ve Walther Nernst laboratuvarlarında yüksek lisansla ilgili çalışmaları izledi. Harvard’da öğretim görevlisi olarak termodinamik ve elektrokimya alanlarında üç yıl daha geçirdikten sonra Filipinler’de The International Bureau of Weights and Measures’te görev aldı.

1905 yılında Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde asistan profesör olarak fizikokimyasal araştırmalarda görev aldı ve 1911 yılında kendisine profesör unvanı verildi. 1912 yılında Kaliforniya Üniversitesi’ne Kimya Bölümü’nün dekanı olarak atandı. Aynı yıl Mary H. Sheldon ile evlendi ve bu evliliğinden kendisinin kariyerinde ilerleyen üç çocuğu oldu. 41 kez aday gösterilmesine rağmen hiçbir zaman Nobel Kimya Ödülü’nü alamadı. 23 Mart 1946’da Berkeley laboratuvarında hidrojen siyanürle yaptığı deney sonucunda ölü bulundu. 

Termodinamik

Termodinamiğe olan ilgisini Harvard’da kazandı. Profesörlüğü sırasında termodinamiğin ilkelerini kimya müfredatına dahil etti ve organik ve inorganik kimyasal süreçlerle ilgili serbest enerji değerlerini ölçtü.

Önemli termodinamik ilişkilerin çoğu 1895’ten beri bilinmesine rağmen bu ilişkiler izole eşitlikler olarak görülüyordu ve henüz mantıklı bir sistem haline getirilmemişlerdi. Ayrıca tam olarak doğru değillerdi ve sadece ideal kimyasal sistemlere uygulanabiliyorlardı. Lewis bu iki problemi çözebilmek için 1900 ve 1901 yıllarında çözümle ilgili önerilerini sundu. 1901’de aktifliğin termodinamik kavramını fügasite (fugacity) adı altında tanıttı.  Fügasite ya da kaçma eğilimi bir maddenin bir fazdan başka bir kimyasal faza geçme eğilimini açıklayan basınçla birlikte bir fonksiyondu ve Lewis’e göre türetilmiş gerçek termodinamik ilişkilerin temel ilkesiydi. Fügasite ideal gazların tanımında kalıcı yere sahip olsa da Lewis düşüncesini somutlaştıramamıştı. Çalışmaları sonucunda  1907’de aktiflik katsayısını ve iyon gücünü buldu.

Lewis’in termodinamik ile ilgili daha sonra yayımladığı makaleler J. W. Gibbs’in ve P. Duhem’in serbest enerji ve termodinamik potansiyel ile ilgili düşüncelerine olağanüstü bir açıklık getirdi. Bu düşünceler çoğu fizikçiler  ve matematikçiler tarafından bilinse de, bazı kimyacılar onları anlaşılması güç ve kimyasal sistemlere uygulanamayan düşünceler olarak görüyordu. Bazıları ise Berthelot’un, Ostwald’ın ve Van’t Hoff’un termodinamiğine güveniyordu. Reaksiyon ısısı elbette kimyasal değişim eğiliminin ölçüsü değildi ve Lewis sadece serbest enerjinin ve entropinin kimyasal termodinamiği sağlayabildiğini gösterdi. 1901 yılında düşük sıcaklıkta tanımlanamayan entropi fonksiyonunun elde edilmesi için  fügasiteden serbest enerjiyi türetti fakat bu deneyimi başarıya ulaşamadı. Entropiler 1907’de Nernst tarafından açık bir şekilde elde edildi ve hesaplanabilir hale getirildi.

Harvard’dayken ışığın basınca sahip olduğunu kabul ettiği siyah cisim ışıması ile ilgili bir makale yazdı.

Değerlik Bağ Kuramı

Lewis 1900’lü yılların başlarında ders notlarında yayımlanmayan ve elektronların köşelerinde bulunma olasılığının olduğu  kübik atomların çizimlerini kullandı.  Daha sonra 1916 yılında kimyasal bağ ile ilgili yayımladığı bir makalesinde bu çizimlerden alıntı yaptı. 1902 yılında öğrencilerine değerlik yasalarını açıklamaya çalışırken atomların elektronların her köşesinde bulunduğu eş merkezli bir küp serisinden oluştuğunu düşünüyordu. Bu kübik atom periyodik cetveldeki sekiz elementin döngüsünü açıklıyordu ve kimyasal bağların elektonların transferiyle veya ortaklaşması sonucu oluştuğu düşüncesiyle uyumluydu. Bu elektrokimyasal değerlik teorisi en detaylı açıklamasını Richard Abegg’in 1904 yılında yaptığı çalışmada bulmuştu fakat bu çalışma Lewis’in versiyonunda somutlaştırıldı. Lewis kübik atom teorisini hiçbir yerde yayımlamasa da bu çalışması elektron çifti kavramı için önemli bir yere sahipti.

1916’da “Atom ve Molekül” adlı başlık altında elektronların ortaklaşması sonucunda oluşan kovalent bağı  ve   elektonların ortaklaşa kullanılmadığı  serbest radikalleri tanımladı. Lewis’in kübik atom teorisi daha sonra Lewis nokta yapısı olarak bilinmeye başlandı. Lewis’in kimyasal bağ kavramıyla ilgili  bu düşünceleri  Irving Langmuir sayesinde yayıldı.

gilbert newton lewis 1 - Gilbert Newton Lewis

Fotoğraf Gilbert Lewis’in 1902 yılında yayımladığı bildiride elektonların atomun yapısındaki rolü hakkındaki spekülasyonlarını gösteriyor. 

Döteryum, Asit-Baz Teorisi ve Üçlü Durum

Lewis 1933 ve 1934 yılları arasında döteryumun ve bileşiklerinin özelliklerinin ayrılması ve incelenmesi için yirmi altıdan fazla bildiri yayımladı. Bu çalışmasını 1936 ve 1937 yıllarında yaptığı nötron kırılması ve 1938 yılında ortaya koyduğu asit-baz teorileri izledi. Lewis’e göre elektron çifti alan asit, elektron çifti veren ise bazdı. Aynı zamanda ölümüne kadar üçlü durum, üçlü durumun floresanın, fosforesansın ve organik boyaların renklerinin doğalarının anlaşılmasındaki rolüyle ilgili araştırmalar yaptı.

Rölativite 

Lewis 1908 yılında Albert Einstein’den farklı bir yol izleyerek kütle ve enerji arasındaki ilişkiyi açıklayan birkaç makale yayımladı. 1909’da Richard C. Tolman’la birlikte yöntemlerini özel rölativite ile birleştirdi. 1912’de Edwin Bidwell Wilson’la birlikte sentetik geometriyi yalnızca uzay zamanına uygulamakla kalmayıp Lorentz dönüşümünü ve uzay zamanı bükülmesini dikkate aldı.

1913 yılında Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi’ne seçildi. 1934’te görevinden kurumun iç politikasıyla ilgili düştüğü bir anlaşmazlık ve seçilmesi için aday gösterenlerin başarısızlıkları yüzünden istifa etti fakat istifası kabul edilmedi.

Ağır Su

1933 yılında döteryum oksidin (ağır su) saf bir örneğini elde eden ilk kişi Lewis’ti ve ağır sudaki hayatta kalma ve büyüme formlarını inceledi. Ernest O. Lawrence’nin siklotronundaki döteryumları hızlandırarak atom çekirdeğinin çoğu özellikleriyle ilgili çalışmalar yapabildi. Lewis 1930’lu yıllarda kendisinin doktora sonrası çalışmalarının kişisel araştırma asistanlığını yapan Glenn T. Seaborg’un akıl hocasıydı. Bu sayede Seaborg 1951 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü aldı ve seaborgium olarak adı bir elemente verildi.

Spekülasyonlar

Lewis teorik fizikteki temel problemlerle ilgili makaleler de yayımladı. Harvard’da öğrenciyken ışığın uzay boşluğundaki seyreltik bir madde üzerine basınç uyguladığını öne sürdü. Daha sonra elektomanyetik radyasyonun parçacık doğasını tanımlamak için fotonu tanıttı. 1909’da Albert Einstein’in izafiyet teorisini ilk kez  ele alan bir makale yayımladı. Ayrıca vektör analizi, rasyonel birimler, kuantum alanı teorisi, istatistiksel mekanik ve buzul oluşumunun termodinamiğini ele alan makaleler yayımladı. Bu spekülasyonlarından bazıları üçüncü ve son kitabı olan The Anatomy of Science ‘de anlatılmıştır.

Diğer Başarıları

Lewis 1921 yılında kütleler etki yasasına uyan ve güçlü elektrolitlerdeki bozukluğu tanımlayan yapay bir eşitlik ortaya koydu. İyon gücü olarak adlandırdığı yapay eşitliği, 1923 yılında yayımlanan güçlü elektrolitler için Debye-Hückel eşitliği tarafından doğrulandı.

1924’te sıvı azottaki oksijen çözeltilerinin manyetik özellikleriyle çalışarak oxozon (O4 )  moleküllerinin oluşumunu keşfetti. Bu çalışması dört atomlu oksijen için ilk kanıttı.  İki yıl sonra radyan enerjinin (ışık) en küçük birimi için fotonu tanıttı. Fotonun enerji değil de yapısal bir element olduğunu öne sürdü. Teorisi Albert Einstein’in 1905 yılında tanıttığı ışığın kuantum teorisinden farklı da olsa, Einstein tarafından light quantum  olarak adlandırılan radyan enerjisi foton olarak adlandırılmaya başlandı.

Hayatının son yıllarında öğrencisi Michael Kasha ile birlikte organik moleküllerin fosforesansında uyarılmış üçlü haldeki bir elektrondan kaynaklanan ışık emisyonunun varlığını kanıtladı ve bu üçlü halin paramanyetikliğini ölçtü.

Yorumlar
Simge Kostik - Gilbert Newton Lewis

Hakkında Simge Kostik

17 Aralık 1995 yılında Viyana'da doğdum. Eğitimime Türkiye'de başladım ve şu anda İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Kimya bölümü 2. sınıf öğrencisiyim. Kimya alanındaki gelişmeleri ve imkanları yakından takip ediyorum ve bu alanda çeşitli kongrelere, konferanslara ve seminerlere katılıyorum. Bir konuda her şeyi bilmek yerine her konudan bir şey bilmeyi ve öğrenirken öğretmeyi amaç edindim, bu amaç sayesinde de İnovatif Kimya Dergisi'nde çeviri yapmaya başladım.

Sitemi Ziyaret Edin
Tüm Yazıları Görüntüle

Okumanızı Öneriyoruz

venkatraman ramakrishnan 310x165 - Venkatraman Ramakrishnan

Venkatraman Ramakrishnan

Venkatraman Ramakrishnan 1952’de Chidambaram, Tamil Nadu, Hindistan’da doğdu. Babası Baroda’daki Maharaj Sayajirao Üniversitesi’nde biyokimya bölümünü …

Bir cevap yazın

WP to LinkedIn Auto Publish Powered By : XYZScripts.com