Var olabilecek kimyasalların yalnızca yüzde 1’i biliniyor… Kalanı nasıl keşfedilebilir?

Evrende potansiyel olarak milyarlarca kimyasal madde var. İnsanlık henüz bunların sadece %1'ini tanımlayabildi…

Büyütmek için resme tıklayın

Bilim insanları keşfedilmemiş kimyasal bileşiklerin sera gazlarının giderilmesine yardımcı olabileceğini ya da penisilinin yaptığı gibi tıbbi bir atılımı tetikleyebileceğini düşünüyor.

Kimyasal bileşikler tam olarak nedir?

Kimyasal evrenin tam ölçeğini anlamak için kimyasal bileşikleri de anlamak gerekli. Bazıları doğal olarak oluşurken bazıları laboratuvar deneylerinde keşfedilmiş ve fabrikalarda üretilmiştir.

Elementler bir tür atomdan, atomlar ise elektronlar ve protonlar gibi daha da küçük parçacıklardan oluşur. Tüm kimyasal bileşikler ise iki ya da daha fazla atomdan oluşur. Keşfedilmemiş elementlerin kalmış olması mümkün olsa da bu pek olası değil.

Peki şu anda bilinen 118 farklı türde element Lego bloklarıyla kaç kimyasal bileşik yapmak mümkün?

Potansiyel kimyasal bileşiklerin sayısı

Hesaplamaya tüm iki atomlu bileşikleri yaparak başlayabiliriz. Teoride 6.903 adet iki atomlu bileşik vardır. Üç atomlu bileşiklerin sayısı ise yaklaşık 1,6 milyondur.

Dört ve beş atomlu bileşiklere ulaştığımızda, 15 – 25 milyar arasında bileşik söz konusudur. Elbette bu hesap bir basitleştirme. Bir bileşiğin yapısı ve kararlılığı gibi etkenler onu daha karmaşık ve yapımı zor hale getirebilir.

Şu ana kadar yapılmış en büyük kimyasal bileşik 2009 yılında üretildi. 3 milyon atoma sahip olan bu bileşiğin henüz ne işe yaradığı bilinmiyor. Ancak benzer bileşikler kanser ilaçlarını doğru yere ulaşana kadar vücutta korumak için kullanılıyor.

Var olabilecek kimyasalların yalnızca yüzde 1’i biliniyor… Kalanı nasıl keşfedilebilir?

Kimyanın kuralları belirleyici… Tüm bu bileşiklerin var olması mümkün mü?

Kimyada kurallar olduğu doğru, ancak bunlar biraz esnektir. Bu da kimyasal bileşikler için daha fazla ihtimal anlamına geliyor.

Hiçbir şeyle bağlanmama eğiliminde olan yalnız "soy gazlar" (neon, argon ve ksenon ve helyum dahil) bile bazen bileşikler oluşturur. Argon hidrür, ArH+ Dünya'da doğal olarak bulunmaz ancak uzayda tespit edilmiştir.

Bilim insanları laboratuvarlarda derin uzay koşullarını taklit eden sentetik versiyonlar da yapmayı başardı. Dolayısıyla, hesaplamalara ekstrem ortamları da dahil ederseniz, olası bileşiklerin sayısı artar.

Karbon normalde bir ila dört başka atoma bağlanmayı sever, ancak çok nadiren, kısa süreler için beş atomun bir araya gelmesi de mümkündür. Maksimum kapasitesi dört olan bir otobüs düşünün. Otobüs durakta ve insanlar inip biniyor; insanlar hareket halindeyken, kısa bir süreliğine, otobüste dörtten fazla insan olabilir.

Bazı kimyagerler tüm kariyerlerini, kimya kurallarına göre var olmaması gereken bileşikler yapmaya çalışarak geçirirler ve bazen de başarılı olurlar.

Bilim insanları yeni bileşikleri nasıl arıyor?

Genellikle cevap, halihazırda bilinen bileşiklerle ilişkili olan bileşikleri aramak. Bunu yapmanın iki ana yolu var. Birincisi, bilinen bir bileşiği alıp onu biraz değiştirmek.

Diğeri ise bilinen bir kimyasal reaksiyonu alıp yeni başlangıç malzemeleri kullanmak. Bu, üretim yönteminin aynı olduğu ancak ürünlerin oldukça farklı olabileceği durum. Bu yöntemlerin her ikisi de bilinen bilinmeyenleri araştırmanın yollarıdır.

Bu makalenin orijinali, Creative Commons lisansı altında The Conversation’da yayınlandı. Orijinal makaleyi okumak için buraya tıklayabilirsiniz.

03 Kas 2023 - 12:00 - Bilim


göndermek için kutuyu işaretleyin

Yorum yazarak Gıda Hattı Topluluk Kuralları’nı kabul etmiş bulunuyor ve yorumunuzla ilgili doğrudan veya dolaylı tüm sorumluluğu tek başınıza üstleniyorsunuz. Yazılan yorumlardan Gıda Hattı hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.

Haber ajansları tarafından servis edilen tüm haberler Gıda Hattı editörlerinin hiçbir editöryel müdahalesi olmadan, ajans kanallarından geldiği şekliyle yayınlanmaktadır. Sitemize ajanslar üzerinden aktarılan haberlerin hukuki muhatabı Gıda Hattı değil haberi geçen ajanstır.