23 Ekim’de sevdiklerinize 602214076000000000000000 molekül hediye edin

Bu bardaktaki suyun içinde tam olarak kaç su molekülü vardır sizce? İpucu vereyim. Bardağa yaklaşık 3,5 çay kaşığı su koydum. Yani 18.01 mL. Şimdi bir tahmininiz var mı? Milyon? Milyar? Trilyon? 602 sekstilyon su molekülü var arkadaşlar. Sekstilyon, trilyon kere milyar demek. Yani bardaktaki suda baya çok molekül var. Ama bilimde “baya çok” yeterli bir tanımlama değil. 602 sekstilyon bile biraz yuvarlak kalıyor. Tam sayıyı merak ediyorsanız göstereyim.

6.02214076 × 10²³

Bazılarınız böyle görünce hemen hatırlamıştır. Bu meşhur Avogadro sayısı. Meşhur dediğime bakmayın, bir Pi sayısı kadar popüler değil. Ama matematikçiler için Pi sayısı ne kadar önemliyse kimyacılar için de Avogadro sayısı o kadar önemli. Aslında sayının adı da biraz yuvarlatılmış, çünkü kaynağı olan kişinin tam adı Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro. Eğer ezberleyebilirseniz bu büyük sayıyı bu uzun isimle de anabilirsiniz tabi ama biz ezberden değil gerçekten öğrenmekten yana bir yol izleyelim. Kimyacılar bu sayıya kısaca bir mol diyor.

Biz omlet yapmak için bakkala gidip bir düzine yumurta alırız ya… 12 yumurta yerine 1 düzine deriz. İşte benzer şekilde kimyacılar deney yapmak için bakkala gidip bana 6.02 × 10²³ tane atom ya da Avogadro sayısı kadar molekül ver demiyorlar. Çünkü ne biz yumurtaları ne de onlar atomları maalesef bakkaldan almıyor. Bakkal mı kaldı bu devirde? Onun yerine kısaca 1 mol atom diyorlar. 

Çünkü Avogadro sayısı bir sabit. Değişmiyor. Dolayısıyla o bakkala gidip “Erdal abi bana oradan 1 gram Hidrojen, 16 gram da Oksijen paketlesene. 12 gram da Karbon sarıver ama iyice siyah olanlardan olsun bak geçen sefer aralardan gri olanlar çıktı. Bir de varsa 238 gram Uranyum rica edeceğim.” derseniz ne olur? Erdal bakkal size şöyle bir bakar. Sonra da der ki “oğlum şuna hepsinden birer mol ver desene… Sarıyorum şimdi, uranyumun zenginleştirilmiş mi olsun?” 

Evet bu gördüğünüz elementlerdeki atom miktarı tam olarak birbirine eşit ve kaç tane olduklarını sanırım artık tahmin edebiliyorsunuz: 6.02 x 10²³tane. Peki bu bir tesadüf mü? Hayır.

Atomik ağırlıkları da gösteren bir periyodik cetveli açıp bakarsak bunu daha iyi anlayabiliriz. 

Peki böylesine büyük bir sayıyı bu kadar hassas bir şekilde bilmenin, ölçmenin anlamı ne? Kanalımı uzunca bir süredir takip edenler hatırlayacaktır. Geçen yıl bu vakitlerde kilogramın tanımının değişeceğini anlatan bir video yapmıştım. 7 temel ölçü biriminden biri olan kilogramın tanımı geçtiğimiz Mayıs ayında değişti. İşte onunla birlikte yeniden tanımlanan diğer bir temel ölçü birimi de: Mol. Madde miktarı.

Eskiden bunun tanımı biraz daha yuvarlaktı. Erdal bakkaldan aldığımız 12 gram Karbonu hatırlıyor musunuz? Onun içindeki atom miktarı denip geçiliyordu. Şimdi tam olarak 6.02214076×10²³ sayısı kabul ediliyor. 

Bu gerçekten de çok büyük bir sayı. Şunun içinde bu kadar atom var deyip geçiyoruz. Şimdi elimizde sihirli bir büyüteç olsaydı ve her bir atomu büyütebilseydik ne olurdu? Öyle çok fazla büyütmeye gerek yok. Tuz parçası kadar yapalım. Yani şu küçük lego parçası içeriside 6.02×10²³ tane atom değil de tuz olsun. O zaman bu lego bir kenarı 44 km uzunlukta bir kübe dönüşürdü. Düşünebiliyor musunuz? İstanbul’da tüm kenti kaplayan ve gökyüzüne doğru 44000 metre uzanan küp şeklinde tuzdan yapılmış bir bina hayal edin. Ta Ankara’dan gözüküyor. Ama o binayı oluşturan atomlar yani tuzlar hala bizim görebileceğimiz en küçük sınırda. Bir tuz parçası kadar. Bu haliyle onları dünyanın üzerine serpiştirsek denizler de dahil olmak üzere tüm dünyayı bir kabuk gibi sarmalayabilirdi. Hem de 17 cm kalınlığında bir kabuk gibi.

Eğer onları  biraz daha büyütüp mesela her birini bir mısır tanesi haline getirebilseydik 310 km çapında bir küre yapabilirdik. Neredeyse İstanbul’la Ankara’nın arasını doldurabilcek büyüklükte bir küre olurdu bu. O atomları tuz değil, mısır tanesi de değil de küçük bir top kadar büyütebilseydik Dünya büyüklüğünde bir küremiz olurdu. İşte Avogadro sayısı bu kadar büyük.

Bu top bir atom olsaydı 1 mol top yani bunlardan 6.02×10²³ tanesi bir Dünya büyüklüğünde olurdu. Sürekli bu sayıyı tekrar edip duruyorum çünkü aklınızda kalmasını istiyorum. Bunu kolaylaştırmak için bir lise öğretmeni 1991’de güzel bir yöntem bulmuş. Öğrencileriyle “mol günü” kutlamaya başlamış. Önümüzdeki Çarşamba günü yani 23 Ekim mol günü. Her yıl 10. ayın 23’ünde saat 6:02’de kutlanıyor. O saatte kalkamasanız bile en azından sayıyı unutmuyorsunuz. Aslında amaç bu da değil. Kimyanın hayatımızdaki önemini hatırlatması açısından bence önemli bir gün bu. Günlük hayatımızda kullandığımız maddelerin temel yapı taşlarını ve bunların ne kadar çok olduklarını bize hatırlatıyor. Mesela bir bardak su içerken kaç tane su molekülü yudumladığınızı. 3,5 çay kaşığı sudaki molekülleri bile bir top büyüklüğüne getirince dünya kadar oluyorlardı. Dolayısıyla bir bardak suyla dünyaları yudumlamış oluyoruz…

O yüzden mol gününü bir şekilde kutlamak gerekir diye düşünüyorum. Dünya gibi kocaman şeylerin çok miktarda küçücük şeylerden oluştuğunu daha iyi anlayabilmek için. 14 Mart’ta Pi gününü kutluyorsak 23 Ekim’de de bunu değerlendirebiliriz. İlla kimyager olmaya gerek yok. Avogadro sayısına ismini veren Avogadro kimyacı mıydı sanıyorsunuz. Avukattı. 

Peki Mol gününü nasıl kutlayabilirsiniz? O gün ne yapabilirsiniz? Henüz görece yeni ve az bilinen bir gün olduğu için bu konuda oturmuş bir gelenek yok. Belki biz bir gelenek oluştururuz kendi aramızda, ne dersiniz. Uygulaması basit bir şey olsun. Önerilerinizi bekliyorum. Benim aklıma gelen sevdiklerinize tam 1 mol su ikram edin. Artık nasıl hesaplayacağınızı biliyorsunuz…