Fritz Haber, 9 Aralık 1868’de Almanya’nın Breslau kentinde (günümüzde Wrocław, Polonya) Yahudi bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Kimya alanında yaptığı önemli çalışmalarla 1918 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü kazandı. Haber’in en bilinen buluşu, havadaki azot ve hidrojen gazını kullanarak amonyak sentezleyen Haber-Bosch yöntemidir. Bu yöntem, yapay gübre üretiminde ve dolayısıyla tarım ve gıda sektöründe devrim yarattı. Haber-Bosch yöntemi sayesinde dünya nüfusunun yaklaşık yarısının beslenmesi mümkün oldu. Haber, ayrıca iyonik bir katı maddenin kafes enerjisini hesaplamak için Max Born ile birlikte Born-Haber döngüsünü geliştirdi.
Fritz Haber, kimya tarihinin en parlak zekalarından biri olmasına rağmen, aynı zamanda en tartışmalı figürlerinden biri de oldu. Haber, I. Dünya Savaşı sırasında Almanya’nın kimyasal silah programının başında yer aldı ve klor, fosgen ve hardal gazı gibi zehirli gazların geliştirilmesi ve kullanılmasında rol oynadı. Haber, kimyasal savaşın babası olarak anılmaya başladı ve birçok insanın ölümüne veya yaralanmasına neden oldu.
Haber’in eşi Clara Immerwahr, kimyager olan ve barış yanlısı bir kadın hakları savunucusu olan, Haber’in zehirli gaz çalışmalarına karşı çıktı ve 1915 yılında Haber’in tabancasıyla intihar etti. Haber, daha sonra Zyklon B adlı bir gazın geliştirilmesine katkıda bulundu. Bu gaz, Nazi Almanyası tarafından Yahudilerin soykırımında kullanıldı. Haber’in kendisi de Yahudi kökenli olmasına rağmen, Alman milliyetçisi bir tutum sergiledi ve Nazilerin iktidara gelmesine destek verdi. Ancak, 1933 yılında Naziler, Yahudi asıllı bilim insanlarını üniversitelerden ve araştırma kurumlarından uzaklaştırdı ve Haber de görevinden istifa etmek zorunda kaldı.
Haber, İngiltere’ye göç etti ve bir süre Cambridge Üniversitesi’nde çalıştı. Daha sonra, Chaim Weizmann tarafından Filistin’deki Sieff Araştırma Enstitüsü’nün (şimdi Weizmann Enstitüsü) müdürü olması için davet edildi. Haber, teklifi kabul etti ancak yolda kalp krizi geçirerek 29 Ocak 1934’te İsviçre’nin Basel kentinde öldü.
- Haber-Bosch Yöntemi: Amonyak Sentezinin Keşfi
- Born-Haber Döngüsü: İyonik Maddelerin Kafes Enerjisinin Hesaplanması
- Kimyasal Savaş: Zehirli Gazların Geliştirilmesi ve Kullanılması
- Zyklon B: Soykırımda Kullanılan Gaz
- Haber’in Kişisel Hayatı: Aile, Evlilik ve İntihar
- Haber’in Mirası: Kimya Tarihindeki Yeri ve Tartışmalar
Haber-Bosch Yöntemi: Amonyak Sentezinin Keşfi
Amonyak, NH3 formülüne sahip bir bileşiktir. Amonyak, hem doğal olarak hem de yapay olarak üretilebilir. Doğal olarak, amonyak, bazı mikroorganizmaların azot döngüsüne katkıda bulunmasıyla oluşur. Yapay olarak, amonyak, havadaki azot ve hidrojen gazını birleştirerek sentezlenir. Amonyak, yapay gübre üretiminde, temizlik malzemelerinde, soğutma sistemlerinde, patlayıcılarda ve ilaçlarda kullanılan çok yönlü bir kimyasaldır. Amonyak, aynı zamanda protein sentezi için gerekli olan amino asitlerin yapısında da bulunur. Amonyak, hayatın devamı için önemli bir moleküldür.
Amonyak sentezinin tarihi, 18. yüzyıla kadar uzanır. O zamanlar, amonyak, hayvan gübresi, kemik, kan, saç ve diğer organik maddelerin ısıtılmasıyla elde ediliyordu. Bu yöntem, hem verimsiz hem de pahalıydı. 19. yüzyılda, amonyak, elektrik arkı kullanılarak havadaki azotun indirgenmesiyle üretilebildi. Bu yöntem de, çok fazla enerji gerektirdiği için ekonomik değildi. 20. yüzyılın başlarında, dünya nüfusunun artması ve tarım alanlarının azalması nedeniyle, amonyak ve gübre ihtiyacı da arttı. Bu durum, amonyak sentezinin daha etkin ve ucuz bir yöntemini bulmak için bir yarışa yol açtı.
Fritz Haber, bu yarışın galibi oldu. Haber, 1908 yılında, havadaki azot ve hidrojen gazını yüksek basınç ve sıcaklık altında bir katalizör yardımıyla amonyağa dönüştürebileceğini keşfetti. Haber, bu yöntemi, Alman kimya devi BASF ile işbirliği yaparak geliştirdi. BASF’in mühendisi Carl Bosch, Haber’in laboratuvar ölçeğindeki yöntemini endüstriyel ölçeğe taşıdı. Bosch, Haber’in yöntemini, yüksek basınç ve sıcaklığa dayanıklı reaktörler, pompalar, borular ve katalizörler kullanarak optimize etti. Haber-Bosch yöntemi olarak adlandırılan bu yöntem, 1913 yılında ticari olarak kullanılmaya başlandı. Haber-Bosch yöntemi, amonyak üretimini büyük ölçüde artırdı ve gübre fiyatlarını düşürdü. Haber-Bosch yöntemi, kimya tarihindeki en önemli buluşlardan biri olarak kabul edilir. Haber ve Bosch, bu buluşlarıyla 1918 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü paylaştılar.
Haber-Bosch yöntemi, insanlık için büyük bir fayda sağladı. Haber-Bosch yöntemi, yapay gübre üretiminde ve dolayısıyla tarım ve gıda sektöründe devrim yarattı. Haber-Bosch yöntemi sayesinde, dünya nüfusunun yaklaşık yarısının beslenmesi mümkün oldu. Haber-Bosch yöntemi, aynı zamanda, azot bazlı patlayıcıların üretiminde de kullanıldı. Haber-Bosch yöntemi, savaşlarda ve barış zamanlarında, hem yıkım hem de inşa için kullanılan bir yöntem oldu.
Haber-Bosch yöntemi, günümüzde de hala kullanılmaktadır. Haber-Bosch yöntemi, dünyadaki amonyak üretiminin yaklaşık %80’ini sağlamaktadır. Haber-Bosch yöntemi, aynı zamanda, hidrojen üretiminde de kullanılmaktadır. Hidrojen, alternatif bir enerji kaynağı olarak görülmektedir. Haber-Bosch yöntemi, 21. yüzyılda da kimya ve enerji alanlarında önemli bir rol oynamaya devam etmektedir.
Born-Haber Döngüsü: İyonik Maddelerin Kafes Enerjisinin Hesaplanması
İyonik maddeler, metal ve ametal atomları arasında elektron alışverişi sonucu oluşan bileşiklerdir. İyonik maddeler, katı haldeyken, iyonların düzenli bir şekilde dizildiği kristal bir yapıya sahiptir. Bu yapıya kafes denir. Kafes enerjisi, bir iyonik maddenin kafes yapısını oluşturmak veya parçalamak için gerekli olan enerjidir. Kafes enerjisi, iyonik maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirleyen önemli bir faktördür.
Kafes enerjisi, iyonik maddenin erime noktası, kaynama noktası, sertliği, çözünürlüğü ve elektriksel iletkenliği gibi özelliklerini etkiler. Kafes enerjisi, iyonik maddenin termodinamik kararlılığını da gösterir. Kafes enerjisi ne kadar yüksekse, iyonik madde o kadar kararlıdır.
Kafes enerjisi, doğrudan ölçülemeyen bir büyüklüktür. Kafes enerjisi, dolaylı olarak, iyonik maddenin oluşum entalpisi ile hesaplanabilir. Oluşum entalpisi, bir bileşiğin standart durumdaki elementlerinden oluşması için gerekli olan ısı değişimidir. Oluşum entalpisi, laboratuvar koşullarında ölçülebilir.
Kafes enerjisi, oluşum entalpisi ile şu formülle ilişkilendirilebilir:
Bu formülde, ΔHf oluşum entalpisini, ΔHs atomların alt seviyelere geçmesi için gerekli olan enerjiyi, ΔHd atomların iyonlara dönüşmesi için gerekli olan enerjiyi, ΔHi iyonların gaz haline geçmesi için gerekli olan enerjiyi, ΔHe elektronların iyonlara bağlanması için gerekli olan enerjiyi ve U kafes enerjisini gösterir. Bu formül, bir iyonik maddenin oluşumunu, bir dizi basamak olarak gösterir.
Bu basamaklar, şunlardır:
- Atomların alt seviyelere geçmesi
- Atomların iyonlara dönüşmesi
- İyonların gaz haline geçmesi
- Elektronların iyonlara bağlanması
- İyonların kafes yapısını oluşturması
Bu formül, Born-Haber döngüsü olarak adlandırılır. Born-Haber döngüsü, bir iyonik maddenin oluşumunu, Hess yasasına göre, bir enerji döngüsü olarak gösterir. Hess yasası, bir kimyasal reaksiyonun entalpisinin, reaksiyonun başlangıç ve son ürünleri arasındaki entalpi farkına eşit olduğunu söyler. Born-Haber döngüsü, bir iyonik maddenin oluşum entalpisini, elementlerin oluşum entalpisi ile karşılaştırır. Born-Haber döngüsü, kafes enerjisini, diğer enerji terimlerini bilerek hesaplamayı sağlar.
Born-Haber döngüsü, Fritz Haber ve Max Born tarafından 1919 yılında geliştirildi. Fritz Haber, amonyak sentezindeki başarısından sonra, iyonik maddelerin termodinamik özellikleriyle ilgilenmeye başladı. Haber, iyonik maddelerin oluşum entalpisi ile kafes enerjisi arasındaki ilişkiyi bulmaya çalıştı. Haber, bu konuda, Max Born ile işbirliği yaptı. Max Born, bir fizikçi ve matematikçiydi. Born, iyonik maddelerin kafes yapısını ve kafes enerjisini hesaplamak için matematiksel yöntemler geliştirdi. Born, kafes enerjisini, iyonların yükü, yarıçapı ve kafesteki konumu gibi faktörlere bağlı olarak ifade etti. Born, ayrıca, kafes enerjisini etkileyen kuantum mekaniği etkilerini de dikkate aldı. Born ve Haber, iyonik maddelerin kafes enerjisini hesaplamak için bir formül geliştirdiler. Bu formül, Born-Haber formülü olarak bilinir.
Born-Haber formülü, şu şekildedir:
Bu formülde, U kafes enerjisini, NA Avogadro sayısını, z+ ve z− iyonların yükünü, e elektron yükünü, ϵ0 boşluk geçirgenliğini, r0 iyonların denge yarıçapını ve n Born egzaltasyon faktörünü gösterir. Born egzaltasyon faktörü, iyonların kafes yapısında sıkıştırılması sonucu oluşan kuantum mekaniği etkisini gösterir. Born egzaltasyon faktörü, 1’den küçüktür ve iyonların yarıçapına bağlı olarak değişir. Born-Haber formülü, kafes enerjisini, iyonik maddenin yapısına bağlı olarak hesaplamayı sağlar. Born-Haber formülü, Born-Haber döngüsünün bir parçasıdır.
Born-Haber döngüsü, iyonik maddelerin kafes enerjisini hesaplamak için kullanılan bir yöntemdir. Born-Haber döngüsü, iyonik maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini anlamak için önemli bir araçtır. Born-Haber döngüsü, Fritz Haber ve Max Born tarafından geliştirilmiştir. Born-Haber döngüsü, kimya ve fizik alanlarında önemli bir katkıdır.
Kimyasal Savaş: Zehirli Gazların Geliştirilmesi ve Kullanılması
Kimyasal savaş, askeri amaçlarla zehirli kimyasal maddelerin kullanılmasıdır. Kimyasal savaş, insanları, hayvanları, bitkileri ve çevreyi etkileyebilir. Kimyasal savaş, kimyasal silahların üretimi, depolanması, taşınması, dağıtılması ve kullanılmasını içerir. Kimyasal silahlar, zehirli gazlar, sıvılar, katılar veya aerosoller olabilir. Kimyasal silahlar, insanlarda ölüm, yaralanma, hastalık, sakatlık veya psikolojik travma yaratabilir. Kimyasal silahlar, ayrıca, çevrede kirlilik, hasar, tahribat veya bozulma yaratabilir. Kimyasal silahlar, insanlık dışı, ahlaksız ve yasaklanmış silahlar olarak kabul edilir.
Kimyasal savaşın tarihi, antik çağlara kadar uzanır. Antik çağlarda, kimyasal savaş, zehirli bitkiler, hayvanlar, dumanlar, tozlar veya ateş gibi doğal kaynaklı maddelerin kullanılması şeklindeydi. Örneğin, MÖ 431-404 yılları arasında yaşanan Peloponez Savaşı’nda, Spartalılar, Atinalıların surlarını zehirli dumanlarla doldurarak kuşattılar. MÖ 184 yılında, Romalılar, Kartacalıların limanını zehirli yılanlarla doldurdukları testilerle bombaladılar. MS 1346 yılında, Moğollar, Kırım’daki Cenevizlilerin kalelerini veba taşıyan cesetlerle doldurarak salgın yarattılar. Bu örnekler, kimyasal savaşın eski zamanlarda da kullanıldığını gösterir.
Kimyasal savaş, modern anlamda, I. Dünya Savaşı’nda ortaya çıktı. I. Dünya Savaşı, kimyasal savaşın en yaygın ve en korkunç kullanıldığı savaş olarak bilinir. I. Dünya Savaşı’nda, Almanya, Fransa, İngiltere, Rusya, ABD ve diğer ülkeler, zehirli gazları, özellikle de klor, fosgen ve hardal gazını, siper savaşlarında kullanarak milyonlarca insanın ölümüne veya yaralanmasına neden oldular. Zehirli gazlar, hem saldıran hem de savunan taraf için büyük bir tehlike oluşturuyordu. Zehirli gazlar, rüzgar, yağmur, sıcaklık veya nem gibi hava koşullarından etkilenebiliyor, beklenmedik şekillerde yayılabiliyor veya geri dönebiliyordu.
Zehirli gazlar, ayrıca, maske, gözlük, eldiven veya giysi gibi koruyucu ekipmanların yetersizliği veya eksikliği nedeniyle, askerlerin yanı sıra sivilleri de etkiliyordu. Zehirli gazlar, insanlarda, akciğer, göz, cilt, sinir veya kan sistemlerinde ciddi hasarlara yol açıyordu. Zehirli gazlar, aynı zamanda, insanlarda, korku, panik, depresyon veya travma gibi psikolojik sorunlara yol açıyordu. Zehirli gazlar, I. Dünya Savaşı’nın en korkunç ve en unutulmaz silahlarından biri oldu.
Kimyasal savaşın arkasındaki en önemli isimlerden biri, Fritz Haber’di. Haber, I. Dünya Savaşı sırasında Almanya’nın kimyasal silah programının başında yer aldı. Haber, zehirli gazların geliştirilmesi ve kullanılmasında rol oynadı. Haber, özellikle, klor gazının ilk kez 1915 yılında Ypres Muharebesi’nde kullanılmasını sağladı. Haber, ayrıca, fosgen ve hardal gazı gibi diğer zehirli gazların da üretimine ve kullanımına katkıda bulundu. Haber, kimyasal savaşı, Almanya’nın savaşı kazanması için bir araç olarak görüyordu. Haber, kimyasal savaşın, insanlık dışı veya ahlaksız olmadığını, sadece savaşın bir parçası olduğunu savunuyordu. Haber, kimyasal savaşın, daha az kanlı ve daha hızlı bir sonuç vereceğini düşünüyordu. Haber, kimyasal savaşın, Almanya’nın ulusal çıkarları için gerekli olduğunu inanıyordu. Haber, kimyasal savaşa olan bağlılığı nedeniyle, kimyasal savaşın babası olarak anılmaya başladı.
Haber, kimyasal savaşa olan bağlılığı nedeniyle, aynı zamanda, büyük bir dram yaşadı. Haber’in eşi Clara Immerwahr, kimyager olan ve barış yanlısı bir kadın hakları savunucusu olan, Haber’in zehirli gaz çalışmalarına karşı çıktı. Immerwahr, zehirli gazların, insanlığa karşı bir suç olduğunu ve bilimin kötüye kullanıldığını söyledi. Immerwahr, Haber’i, zehirli gaz çalışmalarını bırakması için ikna etmeye çalıştı. Ancak, Haber, Immerwahr’in uyarılarını dinlemedi. Immerwahr, 1915 yılında, Haber’in Ypres Muharebesi’nden döndüğü gece, Haber’in tabancasıyla intihar etti. Immerwahr’in intiharı, Haber’in hayatında ve kariyerinde büyük bir yara açtı. Haber, Immerwahr’in intiharından sonra, zehirli gaz çalışmalarına devam etti. Haber, Immerwahr’in intiharını, Almanya’nın savaş çabasına bir ihanet olarak gördü. Haber, Immerwahr’in intiharını, kimyasal savaşın bir kurbanı olarak kabul etmedi.
Kimyasal savaş, I. Dünya Savaşı’ndan sonra, uluslararası toplum tarafından kınandı ve yasaklandı. 1925 yılında, Cenevre Protokolü imzalandı. Cenevre Protokolü, kimyasal ve biyolojik silahların savaşlarda kullanılmasını yasakladı. Cenevre Protokolü, kimyasal ve biyolojik silahların üretimi, depolanması ve taşınmasını yasaklamadı. Cenevre Protokolü, ayrıca, kimyasal ve biyolojik silahların saldırıya uğrayan taraf tarafından misilleme olarak kullanılmasına izin verdi. Cenevre Protokolü, kimyasal ve biyolojik silahların tamamen ortadan kaldırılmasını sağlamadı. Cenevre Protokolü, kimyasal ve biyolojik silahların kullanılmasını önlemek için yeterli bir önlem olmadı.
Kimyasal savaş, II. Dünya Savaşı’nda ve sonrasında da devam etti. II. Dünya Savaşı’nda, Nazi Almanyası, İtalya, Japonya, ABD, İngiltere ve diğer ülkeler, kimyasal silahları geliştirmeye ve stoklamaya devam ettiler.
