III Hissə: Maddəyə Doğru İkinci Pillə: Molekullar

Sizcə, ətrafınızda gördüyünüz şeyləri bir-birindən fərqli edən nədir? Onların rəngləri, ölçüləri, qoxuları, dadları nəyə görə ayrı-ayrıdır? Niyə bir maddə yumşaq ikən, digəri bərk, üçüncüsü isə elastikdir?

Bura qədər oxuduqlarınızdan bir nəticəyə gələrək: “Çünki atomları fərqlidir”, - deyə bilərsiniz. Ancaq bu cavab kifayət deyil. Çünki əgər bu fərqliliyin səbəbi təkcə atomlar olsa idi, onda bir-birindən fərqli xüsusiyyətləri olan milyardlarla atom olardı. Amma əslində belə deyil. Əksər maddələrin tərkibində eyni atomların olmasına baxmayaraq, onlar fərqli xüsusiyyətlərə malikdir. Bunun da səbəbi atomların əmələ gətirmək üçün öz aralarında qurduqları kimyəvi əlaqələrdir.

Maddəyə gedən ilk pillə olan atomlardan sonra ikinci pillə molekullardır. Molekullar maddənin kimyəvi xüsusiyyətlərini təyin edən ən kiçik birləşmələrdir. Onlar iki və ya daha çox atomdan, bəziləri isə minlərlə atom qrupundan ibarət olur. Atomlar molekulların daxilində elektromaqnit cazibə qüvvəsinə əsaslanan kimyəvi əlaqələrlə birləşirlər. Yəni bu əlaqələr atomların özlərinin sahib olduqları elektrik yükü əsasında yaranır. Atomların elektrik yükü isə yuxarı orbitlərə keçən elektronların sayəsində əmələ gəlir.

Molekulların müxtəlif şəkildə bir araya gəlmələri nəticəsində də ətrafımızda gördüyümüz maddələr yaranır. İndi isə maddələrin müxtəlifliyinin əsası olan kimyəvi əlaqələr haqqında danışaq.

Kimyəvi Əlaqələr

Yuxarıda da deyildiyi kimi, kimyəvi əlaqələr atomların xarici orbitlərindəki elektronların hərəkəti nəticəsində yaranır. Hər atom əlavə elektron almaq və ya vermək yolu ilə ən yuxarı səviyyədəki sonuncu orbitinin elektronlarının sayını 8-ə çatdırmağa çalışır. İndi bilirik ki, həmin orbitdə maksimum 8 elektron olur. Buna görə də atomlar həmin orbiti doldurmaq üçün ya başqa atomlardan əlavə elektron alır, ya da əgər oradakı elektronların sayı azdırsa, bunları başqa atoma verərək həmin orbitin altındakı “dolu” səviyyəni ən üst qata çatdırır. Dediyimiz kimi, burada məqsəd odur ki, ən üst qatdakı orbitdə həmişə 8 elektron olsun. Atomların arasındakı bu elektron alış-verişi kimyəvi əlaqənin əsasını təşkil edir.

Bu prosesin nəticəsində atomların arasında 3 cür əlaqə yaranır. Bunlar ion, kovalent və metal əlaqələridir. Molekullar arasında isə “zəif əlaqələr” adı altında xüsusi əlaqələr fəaliyyət göstərir. Onlar atomların arasındakı əlaqələrdən zəifdir. Çünki molekullar maddəni meydana gətirmək üçün nisbətən “elastik” olmalıdırlar. İndi isə baxaq görək, bu əlaqələr nədir və necə qurulurlar?

İon Rabitəsi

1) Na-Natrium atomu 2) Cl-Xlor atomu 3) Na+-Natrium ionu	4) Cl-Xlor ionu 5) Natrium Xlorid molekulu (NaCl)
Natrium atomu sonuncu orbitindəki elektronu xlor atomuna verərək pozitiv yüklənir. Elektronu alan xlor isə neqativ yükə sahib olur. Bu iki yükün bir-birini cəzb etməsi nəticəsində də aralarında ion rabitəsi yaranır. 25

Bu əlaqə ilə birləşən atomlar son orbitlərindəki atomlarının sayını 8-ə çatdırmaq üçün bir-birindən elektron alır və ya verirlər. Sonuncu orbitdə 4-dən az elektronu olan atomlar bunları başqasına verirlər, 4-dən çox elektronu olan atomlar isə başqasından əlavə elektron alırlar. Bu əlaqə nəticəsində yaranan molekullar kristal (kubik) quruluşa sahib olur. Hamımızın yaxşı tanıdığımız süfrə duzunun (NaCl) molekulları bu rabitənin nəticəsində formalaşıb. Bəs atomlar niyə belə münasibətlərə girirlər? Bu olmasa idi, nə baş verərdi?

Birinci sualın cavabı, yəni atomların nəyə görə belə davrandıqları müasir elmə məlum deyil. Atomların sonuncu orbitində məhz 8 elektronun olmasını kim təsbit edib? Atomların özlərimi? Təbii ki, yox. Bu, o qədər dəqiq hesabatdır ki, ağlı, şüuru və iradəsi olmayan varlıqlar onu heç vaxt bacarmazlar. Bu rəqəm maddənin və bütün kainatın yaranması üçün ilk pillə olan atomların birləşməsinin açarıdır. Əgər bu çox vacib prinsip olmasa idi və atomlar da ona əməl etməsə idilər, maddə yaranmazdı. Halbuki atomlar mövcud olduqları ilk andan etibarən bu işləri görərək, maddənin yaranması üçün qüsursuz xidmət göstərirlər.

Kovalent Rabitə

1) Flüor atomu 2) Flüor molekulu (F2)	3) Hidrogen atomu 4) Oksigen atomu 5) Su molekulu H2O
Bəzi atomlar sonuncu orbitlərindəki elektronları ortaq “işlədərək”, kovalent əlaqə ilə yeni molekullar əmələ gətirə bilirlər.

Atomların arasındakı əlaqələri müşahidə edərkən elm adamları maraqlı bir vəziyyətlə qarşılaşıblar. Belə ki, bəzi atomlar rabitə qurmaq üçün izah etdiyimiz kimi, elektron alış-verişinə girsələr də, bəziləri sonuncu orbitlərindəki elektronlardan ortaq istifadə etməyə qərar verirlər. Araşdırmalar göstərib ki, həyatın mövcudluğu üçün vacib olan əksər maddələrin molekulları məhz bu əlaqənin sayəsində yaranır. Bu rabitəni alimlər “kovalent rabitə” adlandırıblar. Kovalent rabitənin daha yaxşı anlaşılması üçün belə bir nümunə göstərək. Əvvəl də dediyimiz kimi, atomların sonuncu orbitinə maksimum 2 elektron keçə bilir. Hidrogen atomu isə təkcə bir elektrona sahibdir, amma güclü əlaqə qura bilmək üçün elektronlarının sayını 2-yə qaldırmağa çalışır. Buna görə də özü kimi ikinci bir hidrogen atomu ilə kovalent rabitə qurur. Yəni bu zaman hər iki hidrogen atomu bir-birlərinin elektronlarından özlərinin ikinci elektronu kimi yararlanırlar. Nəticədə H2 molekulu formalaşır.26

Əgər çoxlu atom bir-birlərinin elektronlarına ortaq olsa, bu dəfə “metal rabitəsi” yaranır. Gündəlik həyatımızda ətrafımızda gördüyümüz dəmir, mis, sink, alüminium və s. metallar məhz həmin “metal rabitəsi”nin hesabına formalaşır, gözlə görülür, əllə tutulur...

	1) Elektron 2) Qüvvə 3) Alüminium ionu
	Metal atomları arasında isə fərqli kimyəvi rabitə mövcuddur. Hər metal atomu özünün sonuncu elektronunu ümumi “hovuza” buraxır; nəticədə, yaranan “elektron dənizi” metalların elektrik keçiriciliyi xüsusiyyətini təmin edir. 27

Atomların orbitlərindəki elektronların nəyə görə belə davrandıqlarını elm adamları heç cür izah edə bilmirlər. Halbuki bütün aləm səbəbini bilmədiyimiz bu prosesin sayəsində mövcud olur. Görəsən, bütün bu əlaqələrin sayəsində neçə cür fərqli birləşmə əmələ gəlir? Hər gün laboratoriyalarda yeni birləşmələr üzə çıxır. Hazırda elmə 2 milyon birləşmə məlumdur. Ən bəsit kimyəvi birləşmə hidrogen molekulu qədər kiçik olduğu halda, milyonlarla atomdan formalaşan birləşmələr də mövcuddur.28

Kainatın xam maddələri və dövri cədvəl: Təbiətdə tapılan 92 və laboratoriyalarda alınan 17 fərqli element, protonlarının saylarına uyğun olaraq bu cədvəldə yerləşdiriliblər. İlk baxışda bu tablo müxtəlif hərf və rəqəmlərin yazıldığı çərçivələr toplusunu xatırlatsa da, hazırda ətrafımızda nə varsa hamısı, o cümlədən bütün kainat onun içinə sığır.

Bəs bir element maksimum neçə cür fərqli birləşmə əmələ gətirə bilər? Sualın cavabı çox maraqlıdır. Çünki bir tərəfdən elə elementlər var ki, heç bir kimyəvi elementlərlə birləşmirlər (təsirsiz qazlar). Digər tərəfdən isə 1.700.000 birləşmə əmələ gətirə bilən karbon atomu var. Əgər elmə məlum olan birləşmələrin ümumi sayının 2 milyona yaxın olduğunu xatırlatsaq, aydın olar ki, 109 elementin 108-i 300.000 birləşmə əmələ gətirir. Yalnız karbon atomu isə fövqəladə şəkildə 1.700.000 birləşmə formalaşdırır.

Canlı Həyatın Təməl Daşı - Karbon Atomu

Karbon atomu

Karbon canlılar üçün ən həyati elementdir. Çünki bütün canlı maddələr karbonun müxtəlif birləşmələrindən yaranıb. Varlığımız üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edən karbon atomunun xüsusiyyətləri haqqında cild-cild kitablar yazsaq belə, onların hamısını əhatə etmək mümkün deyil. Halbuki kimya elmi hələ də onun xüsusiyyətlərini tam kəşf edə bilməyib. Biz burada sadəcə karbonun bir neçə mühüm cəhətindən danışacağıq.

Hüceyrə membranından ağac qabığına, göz büllurundan maralın buynuzlarına, yumurtanın ağından ilan zəhərinə qədər fərqli olan üzvi maddələrin hamısı karbon əsaslı birləşmələrdən yaranır. Karbon hidrogen və oksigen atomları ilə fərqli həndəsi formalarda birləşərək müxtəlif maddələr əmələ gətirir. Karbonun təxminən 1,7 milyon birləşmə əmələ gətirə bilməsinin səbəbi nədir?

Karbon atomlarının ən mühüm xüsusiyyətlərindən biri də çox asan şəkildə zəncir qura bilmələridir. Ən qısa karbon atomu zənciri 2 atomdan ibarət olur. Ən uzun zəncirin isə, bu barədə konkret bir rəqəm deyilməsə də, halqalarının sayının təxminən 70-ə bərabər olduğu bildirilir. Karbon atomlarından sonra ikinci ən uzun zəncir qura bilən silisium atomlarıdır. Əgər bunu nəzərə alsaq, karbonun qeyri-adi xüsusiyyətləri bir daha aydınlaşar.29

Üç Oxşar Molekul Nəticə: Çox Fərqli Üç Maddə

Molekullar arasındakı bir neçə atomluq fərq çox böyük nəticələr verə bilir. Məsələn, aşağıdakı iki molekulun quruluşuna diqqətlə baxın. Bir-birlərinə çox bənzəsələr də, karbon və hidrogen atomlarının saylarında kiçik bir fərq var. Buna görə də bir-birlərinə tamam zidd olan iki maddə əmələ gəlir: C18H24O2 and C19H28O2 Bu molekulların nə olduğunu təxmin edə bilirsinizmi? Birincisi, ostrogen, ikincisi isə testosterondur; yəni birincisi qadınlıq, digəri kişilik hormonudur. Göründüyü kimi, bir neçə atomluq fərq də, nəticədə, son dərəcə ciddi dəyişikliklərə səbəb ola bilir. İndi isə bu formula diqqətlə baxın: C6H12O2 Sizcə, bu, nə ola bilər? Başqa bir hormonmu? Xeyr, bu şəkər molekuludur. Bu nümunələr açıq-aşkar göstərir ki, eyni elementlərdən yaranan maddələr sadəcə atomların sayına görə nə qədər fərqli ola bilirlər! Bir tərəfdə cinsiyyəti əmələ gətirən hormonlar, digər tərəfdə isə əsas qida maddəsi olan şəkər!

Karbonun bu qədər çox halqalı zəncir qura bilməsinin səbəbi halqaların sadəcə düz xətlə sıralanmamağındadır. Onun zəncirləri budaqlana və ya çoxbucaqlı fiqurlar əmələ gətirə bilir. Aydındır ki, zəncirin məhz hansı şəkildə olması çox ciddi və mühüm məsələdir. Onların necə birləşməsindən asılı olaraq, karbon atomları iki tamamilə ayrı-ayrı maddə əmələ gətirə bilir. Nəticə etibarilə, karbon atomunun yuxarıda saydığımız xüsusiyyətləri ilə canlı həyat üçün çox vacib olan molekullar əmələ gəlir.

Karbonun bəzi birləşmələri sadəcə bir neçə atomdan ibarət olduğu halda, bəziləri milyonlarla atomdan meydana gəlir. Bütün elementlərin arasında yalnız karbon atomları bu cür iri həcmli və sabit birləşmələr qura bilir. Məşhur kimyaçı Devid Börni “Life” (Həyat) adlı kitabında bununla bağlı yazır:

“Karbon çox fövqəladə elementdir... Əgər karbon və onun bu fövqəladə xüsusiyyətləri olmasa idi, dünyada həyat mümkün olmazdı”.30

İngilis kimyaçısı Nevil Sicvik də “Chemical Elements and Their Comrounds” (Kimyəvi elementlər və onların birləşmələri) adlı əsərində karbonun canlılar üçün çox əhəmiyyətli olduğunu vurğulayır:

Çox dəyərli maddə olan almaz adi halda təbiətdə qrafit kimi tapılan karbonun bir növüdür.

“Karbon əmələ gətirdiyi birləşmələrin sayı və növləri baxımından digər elementlərdən tamamilə fərqlidir. İndiyə qədər karbonun milyon yarımdan çox fərqli birləşmə qurduğu müəyyənləşib. Amma bu da karbonun gücü haqqında çox az məlumat verir, çünki karbon bütün canlı maddələrin təməlidir”.31

Karbonun sadəcə hidrogenlə qurduğu müxtəlif əlaqələr “hidrokarbonatlar” adlanan böyük bir ailəni əmələ gətirir. Bu ailəyə təbii qaz, neft, neftin müxtəlif fraksiyaları və s. daxildir. Etilen və propilen kimi tanınan hidrokarbonatlar isə neft-kimya sənayesinin təməlidir. Bu sıraya benzol, toluol və s. kimi birləşmələr də daxildir. Pal-paltarımızı güvədən qorumaq üçün şkaflara qoyduğumuz naftalin isə başqa bir hidrokarbonatdır. Xlor və ya flüorla birləşən hidrokarbonatlar anesteziya maddələrini, yanğınsöndürücüləri və soyuducularda işlədilən freon kimi fərqli maddələri əmələ gətirir. Kimyaçı Nevil Sicvikin də dediyi kimi, sadəcə 6 proton, 6 neytron və 6 elektrondan ibarət olan bu atomun gücünü və imkanlarını tam dərk etmək mümkün deyil. Bu atomun canlı aləm üçün əhəmiyyətli olan hansısa bir xüsusiyyəti təsadüfən qazandığını iddia etmək də absurddur. Qısası, bütün başqa varlıqlar kimi karbon atomu da Allah tərəfindən qüsursuz və canlı aləmə tamamilə uyğun şəkildə yaradılıb.

Yanaşı Duran Atomlar Dərhal Reaksiyaya Girsəydilər, Nə Olardı?

Az öncə bütün kainatın 112 fərqli elementin atomlarının bir-birləri ilə reaksiyaya girmələri nəticəsində yarandığını demişdik. Amma burada diqqət yetirilməsi gərəkən çox incə və son dərəcə ciddi bir məqam var ki, o da reaksiyanın baş tutması üçün uyğun şəraitin tələb olunmasıdır. Məsələn, hər dəfə oksigenlə hidrogen bir araya gələndə su yaranmır. Ya da dəmir hava ilə təmas edən kimi paslanmır. Əgər belə olsaydı, bərk və parlaq metal olan dəmir bir neçə saniyə içində dəmir-oksid tozuna dönərdi. Əgər bir-birlərilə rastlaşan atomlar istənilən şəraitdə dərhal reaksiyaya girsəydilər, hətta stula oturmağımız belə mümkün olmazdı, çünki vücudumuzu əmələ gətirən atomlarla stulu əmələ gətirən atomlar bir-birlərilə reaksiyaya girər və yarı insan-yarı stul bir varlıq (!) əmələ gələrdi. Şübhəsiz ki, belə bir dünyada canlı həyat heç vaxt mövcud olmazdı. Bəs bütün bunların baş verməsi necə əngəllənir? Məsələn, hidrogenlə oksigen normal otaq temperaturunda olduqca ləng reaksiyaya girirlər, yəni otaq temperaturunda su olduqca ləng yaranır. Amma temperatur artdıqca molekulların və dolayısilə reaksiyanın da sürəti artır, yəni su daha tez əmələ gəlir. Ümumiyyətlə, atomların reaksiyaya girmələri üçün lazım olan enerjinin miqdarı “aktivləşmə həddi” deyilən həddən yuxarı olmalıdır. Su misalından da göründüyü kimi, enerji yalnız müəyyən göstəricini keçdikdən sonra reaksiya başlayır. Təsəvvür edin ki, Yer üzündəki temperatur bir az daha yüksək olsaydı, atomlar asanlıqla reaksiyaya girər və təbiətdəki tarazlıq pozulardı. Temperatur az olsaydı, yenə də tarazlıq qorunmazdı, çünki atomlar reaksiyaya girməzdilər. Demək, Yerin Günəşdən məsafəsi tamamilə canlıların yaşamasına uyğun ölçüdədir. Amma məsələ bununla yekunlaşmır - Yer oxunun meyilliyi, planetin kütləsi, səthinin sahəsi, atmosferindəki qazların nisbəti, təbii peyki Ay ilə olan məsafə - bunların hamısı məhz Yer üzündəki həyatın davam etməsi üçün ən uyğun şəkildə hesablanıb. Əlbəttə ki, bütün bu amillər qətiyyən təsadüf nəticəsində yarana bilməzdi, onları canlı aləmin xüsusiyyətlərini, həyati ehtiyaclarını gözəl bilən və üstün bir qüdrət sahibi olan Allah yaradıb. Bunu danmaq, sadəcə olaraq, mümkün deyil. Əvvəldə də bildirdiyimiz kimi, bu məsələlərdə “niyə”, “necə”, “nə üçün” kimi sualların heç bir anlamı yoxdur. Əslində, burada yalnız bircə sual qoyulmalıdır: “Kim edib?” Bu sualın cavabı materialist elm adamları üçün dərin müəmma olsa da, imanlı insanlar üçün tamamilə aydındır - böyük qüdrət və qüvvət sahibi olan Allah! “Şübhəsiz, Allah hər şeyin hesabını dəqiq yaradandır” (Nisa surəsi, 86) ayəsində də bildirildiyi kimi, Allah hər şeyi çox həssas nizam, tarazlıq və hesabla yaradıb.

Molekullar Arasındakı Əlaqə

Zülallar vücudumuzda çox əhəmiyyətli funksiyanı yerinə yetirmək üçün üç ölçülü quruluşa sahibdirlər. Bu quruluş molekullar arasındakı zəif rabitə nəticəsində meydana gəlir.

Atomları bir-birinə bağlayan əlaqələr molekullar arasındakı əlaqəyə nisbətən çox güclüdür. Bununla belə, həmin əlaqənin sayəsində milyonlarla müxtəlif maddələr yaranır. Bəs molekullar maddəni əmələ gətirmək üçün necə birləşirlər?

Molekullar formalaşdıqdan sonra tarazlıq pozulmasın deyə atomlar arasındakı elektron alış-verişi kəsilir. Bəs onları bir arada saxlayan nədir? Bu sualı cavablandırmağa çalışan kimyaçılar müxtəlif nəzəriyyələr irəli sürüblər. Araşdırmalar göstərir ki, molekullar onları təşkil edən atomların xüsusiyyətlərindən asılı olaraq, müxtəlif cür birləşə bilir. “Canlıların kimyası” adlanan üzvi kimya üçün bu əlaqələr daha vacibdir. Çünki üzvi maddələri əmələ gətirən ən mühüm molekullar onun sayəsində ortaya çıxır. Məsələn, zülallara baxaq. Canlı orqanizmlərin əsaslarından biri olan zülalların mürəkkəb üçölçülü formaları məhz bu əlaqələrin sayəsində meydana gəlir. Yəni canlıların yaranması üçün atomlar arasındakı güclü kimyəvi əlaqə ilə yanaşı, molekullar arasında zəif kimyəvi əlaqənin olması da vacibdir. Əlbəttə ki, bu əlaqənin gücü də müəyyən ölçüdə olmalıdır.

Zülallar amin turşusu adlanan molekulların birləşməsindən yaranan daha iri molekullardır. Amin turşularını əmələ gətirən atomlar kovalent rabitə ilə birləşirlər. Zəif molekulyar rabitə isə bu amin turşularını üçölçülü formaya sahib olacaq şəkildə bir-birinə bağlayır. Zülallar ancaq müəyyən üçölçülü formada mövcud olduqları halda canlı orqanizmlərdə lazımi funksiyaları yerinə yetirə bilirlər. Deməli, əgər zəif molekulyar əlaqə olmasa idi, nə zülallar, nə də canlı aləm yaranardı.

Bu cür zəif əlaqələrdən olan hidrogen rabitəsi də həyatımızda çox böyük rol oynayır. Məsələn, həyatın təməli olan su hidrogen rabitəsi nəticəsində əmələ gəlib.

“Məgər Allah`ın göydən yağmur endirdiyini və yer üzünün yamyaşıl olduğunu görmürsənmi? Həqiqətən, Allah lütfkardır, xəbərdardır”. (Həcc surəsi, 63)

Möcüzəli Molekul: Su

Yer kürəsinin üçdə ikisi həyat üçün xüsusi olaraq seçilmiş bir maye - su ilə əhatəyə alınıb. Yer üzündə yaşayan bütün canlıların bədəni 50%-95% nisbətində sudan ibarətdir. Qaynama nöqtəsinə yaxın temperatura malik bulaqlarda yaşayan bakteriyalardan tutmuş, əriməkdə olan buzların üzərindəki bəzi yosunlara qədər suyun olduğu hər yerdə və hər temperaturda həyat var. Yağışdan sonra yarpaqların üzərində qalan su damcılarında da minlərlə mikroskopik canlı yaşayır, çoxalır və ölür.

Əgər su olmasa idi, Yer üzü necə görünərdi? Şübhəsiz, hər tərəf səhralardan ibarət olardı, dənizlərin yerində dibsiz və ürpərdici çuxurlar qalardı. Göy isə buludsuz və çox əcaib şəkildə görünərdi.

Yer üzündəki həyatın təməli olan suyun yaranması çox çətin prosesdir. Gəlin, suyu əmələ gətirən maddələri - hidrogen və oksigeni bir qabın içinə doldurub uzun müddət orada saxlayaq. Bu qazlar yüz illərlə qabın içində qalsa da, birləşib su əmələ gətirməyəcəklər. Ya da bu proses çox yavaş gedəcək, məsələn, minlərlə ildən sonra qabın dibində bir az su yığılacaq. Bunun səbəbi temperaturla bağlıdır - normal otaq temperaturunda hidrogenlə oksigen çox ləng reaksiyaya girir.

1) Su molekulue 2) H2O	3) Oksigen 4) Hidrogen	5) Hidrogen

Oksigen və hidrogen sərbəst halda H₂ və O₂ molekulları halında mövcud olur. Onların su əmələ gətirmək üçün bir-birləri ilə reaksiyaya girmələri lazımdır. Reaksiya nəticəsində hidrogen və oksigen molekullarını əmələ gətirən əlaqələr zəifləyir və onların atomlarının əlaqəyə girməsinə əngəl qalmır. Temperatur bu molekulların enerjisini və sürətlərini yüksəltdiyindən onların bir-birləri ilə toqquşaraq reaksiyaya girmələri xeyli tezləşir. Ancaq hazırda Yer üzündə suyun yaranmasını təmin edəcək qədər yüksək temperatur yoxdur. Bu temperatur Yer kürəsi yaranarkən olub və planetin dörddə üçünü əhatə edən su da elə o zaman ortaya çıxıb. İndi planetdə mövcud olan su buxarlanaraq atmosferə yüksəlir, oradan da yağıntı halında yenidən yerə qayıdır. Yəni onun miqdarı dəyişmir, yalnız dövr edir.

Suyun Möcüzəvi Xüsusiyyətləri

Əgər suyun yuxarıdan donmaq xüsusiyyəti olmasaydı, dənizlərin böyük bir hissəsi il ərzində donmuş qalacaq və oradakı canlıların həyatı təhlükəyə düşəcəkdi.

Su bir çox qeyri-adi xüsusiyyətlərə sahibdir. Hər bir su molekulu hidrogen və oksigen atomlarının birləşməsindən yaranıb. Biri yandırıcı, digəri isə yanıcı olan iki qazın birləşərək su yaratması, doğrudan da, möcüzəvidir.

İndi isə qısaca olaraq, kimyəvi cəhətdən suyun necə yaranmasına baxaq. Suyun elektrik yükü sıfırdır, yəni neytraldır. Ancaq hidrogen və oksigen atomlarının nisbi kütlələrindən asılı olaraq su molekullarının oksigen tərəfi nisbətən mənfi, hidrogen tərəfi isə müsbət yüklüdür. Çox su molekulu eyni araya gələndə həmin cüzi müsbət və mənfi yüklər bir-birlərini cəzb edərək, “hidrogen rabitəsi” adlanan xüsusi əlaqə yaradırlar. Hidrogen rabitəsi çox zəif əlaqədir və ömrü də qısadır - təxminən yüz milyardda bir saniyə! Amma həmin əlaqələrin biri qırılanda dərhal digəri yaranır. Beləliklə, su molekulları bir-birinə bağlanır, amma həmin əlaqələr çox zəif olduğundan su maye halında olur.

Hidrogen rabitəsinin suya qazandırdığı başqa bir xüsusiyyət isə bu mayenin temperatur dəyişmələrindən asılı olaraq fərqli reaksiya göstərməsidir. Havanın temperaturu dərhal artsa da, su yavaş-yavaş isinir və gec də soyuyur. Suyun bu xassəsi canlı aləm üçün çox əhəmiyyətlidir. Məsələn, elə bizim öz bədənimizdə xeyli su var. Əgər o, havanın temperaturunun dəyişməsinə ani reaksiya versə idi, bizim bədənimizin hərarəti də tez-tez və çox sürətlə gah enər, gah da qalxardı. Təsəvvür edirsinizmi, bu zaman nələr baş verərdi?

Digər tərəfdən suyun buxarlanması üçün böyük istilik enerjisinə ehtiyac var. Nəticədə su buxarlanarkən xeyli miqdarda enerji sərf etdiyinə görə temperaturu aşağı düşür. Bu, insan orqanizmi üçün çox əhəmiyyətli xassədir. Çünki bədənimizin normal temperaturu 36,6⁰C-dir və biz maksimum 42⁰C-yə dözə bilərik. Ümumiyyətlə, insan orqanizmi cəmisi 6⁰C-lik bir diapazonda yaşaya bilir ki, bu da çox azdır. Məsələn, Günəşin altında bir neçə saat işləmək insan orqanizminin temperaturunu kritik həddə çatdıra bilər. Amma bədənimiz tərləyərək, yəni daxilindəki suyu buxarlandıraraq enerjisinin böyük hissəsini xərcləyir və bu yolla da temperaturunu aşağı salır. Bədənimiz avtomatik olaraq hərarətini tənzimləyən belə bir mexanizmə sahib olmasa idi, Günəşin altında bir neçə saat işləmək hətta bizi öldürə bilərdi!

Donmuş suyun sıxlığı maye halındakından az olduğu üçün buzlar suyun səthində üzürlər.

Hidrogen rabitəsinin suya qazandırdığı başqa xüsusiyyət isə onun maye halında olarkən bərk hala nisbətən daha sıx olmasıdır. Halbuki Yer üzündəki maddələrin əksəriyyəti bərk olarkən sıxlığı maye hala nisbətən daha yüksək olur. Bu baxımdan su onların hamısından fərqlənir. Ona görə ki hidrogen rabitəsi su molekullarını bir-birlərinə tam sıx bağlamır və arada müəyyən boşluqlar qalır. Su maye halında olanda hidrogen rabitələri qırıldığı üçün oksigen atomları bir-birlərinə yaxınlaşır və nəticədə sıxlıq daha da artır.

Bu hal buzun sudan daha yüngül olmasına da gətirib çıxarır. Normal halda hansısa metalı əridib içinə eyni metalın parçalarını atsanız, onlar dərhal dibə çökəcək. Suda isə fərqlidir. On minlərlə ton ağırlığında olan nəhəng aysberqlər göbələk kimi suyun səthində üzürlər. Bəs suyun bu xassəsinin nə faydası var?

Sualı cavablandırmaq üçün çayları yada salaq. Havalar çox soyuq olanda çaylar bütöv şəkildə yox, yalnız səthləri donur.

Su +4⁰ C-də ən ağır halındadır. Bu dərəcəyə gəlib çatan su tez dibə çökür. Suyun üst təbəqəsində isə buz təbəqəsi əmələ gəlir. Bu təbəqənin altında qalan su axmağa davam edir.

+4⁰ C canlıların yaşaya biləcəyi temperatur olduğu üçün aşağı təbəqədəki canlılar həyatlarını normal şəkildə davam etdirirlər.

Allahın suya verdiyi bu bənzərsiz xüsusiyyətlər Yer üzündə canlı həyatın mövcudluğunu təmin edir. Bu böyük nemətin əhəmiyyəti Quranda belə açıqlanıb:

Suyun Qəribə Xüsusiyyəti

Hamımızın bildiyi kimi, su 100⁰ C temperaturda qaynayır və 0⁰ C soyuqda donur. Ancaq normal halda suyun 100⁰ C deyil, 180⁰ C-də qaynaması lazım idi. Niyə? İzah edək.

Kimyəvi elementlərin dövri cədvəlində elementlər yüngüldən ağıra doğru düzülüblər. Bu nizam özünü hidrogen birləşmələrində daha qabarıq göstərir. Dövri cədvəldə oksigenin qrupunda yerləşən elementlərin hidrogenlə birləşmələri “hidrid” adlandırılır. Suyun adı, əslində “oksigen hidridi”dir. Bu qrupdakı digər elementlərin hidridləri də su ilə eyni molekul quruluşuna malikdirlər. Bu birləşmələrin qaynama nöqtələri kükürddən başlayaraq daha ağır olanlara doğru qanunauyğun şəkildə düzülürlər. Amma heç gözlənilməyən halda suyun qaynama nöqtəsi istisna təşkil edir. Su (oksigen hidridi) normal temperaturdan 80 dərəcə aşağıda qaynayır.

Digər maraqlı cəhət isə suyun donma nöqtəsi ilə bağlıdır. Yenə də dövri sistemdəki nizama görə su 100⁰ C temperaturda qatılaşmalı idi. Ancaq su bu qaydanı da pozur və düz 100⁰ C dərəcə aşağı nöqtədə qatılaşır, yəni buza çevrilir. Sual olunur: niyə başqa hidrid yox, məhz su bu xassəyə sahibdir?

Mayenin səthindəki molekullar içəriyə doğru gərilən tor kimidirlər. Bu da mayelərin səthi gərilməsini təmin edir. Həmin gərilmənin sayəsində molekullar bir-birlərinə yaxınlaşırlar ki, bunun da nəticəsində, şəkildə gördüyünüz ağcaqanadın ayaqları suyun içinə batmır. Ümumiyyətlə, suyun səth gərilməsi xüsusiyyəti bir çox sistemlər üçün həyati əhəmiyyətə malikdir.32

İstər fizika, istər kimya qanunları, istərsə də “qanun” adlandırdığımız digər nələr varsa, hamısı insanların kainatdakı fövqəladə yaradılışın təfərrüatlarını açıqlamaq cəhdlərindən başqa bir şey deyillər. Xüsusilə də XX əsrdə bu istiqamətdə aparılan araşdırmalar kainatdakı bütün göstəricilərin insanların həyatına ən uyğun şəkildə hesablandığını ortaya qoyub. Araşdırmalar kainatdakı bütün fiziki, bioloji, kimyəvi və s. qanunların, atmosferin, Günəşin, atomların, molekulların məhz insanın həyatı üçün uyğunlaşdırıldığını göstərib. Su da həmçinin heç bir başqa maye ilə müqayisə olunmayacaq qədər insanın yaşamağına uyğundur və dünyanın böyük hissəsi həyat üçün lazım olan miqdarda su ilə doldurulub. Bütün bunlar əsla təsadüf ola bilməz və ortada möhtəşəm bir nizam vardır.

Suyun insanı heyrətə salan fiziki-kimyəvi xüsusiyyətləri bu mayenin məhz bəşəriyyət üçün yaradıldığını göstərir. Allah su ilə insanlara həyat verib və onların yaşamaları üçün lazım olan hər şeyi su ilə torpaqdan bitirib. Uca Rəbbimiz Quranda insanları bunun üzərində düşünməyə dəvət edir:

Qoruyucu Tavan: Ozon

Nəfəs aldığımız hava, yəni atmosferin aşağı təbəqəsi oksigen qazından (O₂) ibarətdir. Formulundan da göründüyü kimi, oksigen qazının molekulları 2 atomdan əmələ gəlib. Ancaq oksigen molekulları bəzən üç atomdan da (O₃) ibarət ola bilir. Bu zaman həmin molekul artıq oksigen deyil, “ozon” adlanır. Eyni atomlardan ibarət olsalar da, oksigenlə ozonun arasında çox böyük fərqlər var.

Çox vacib bir məqama diqqət yetirək: əgər iki oksigen atomu birləşərək oksigen qazı əmələ gətirirsə, onda üç oksigen atomu birləşəndə niyə tamam fərqli bir qaz - ozon yaranır? Say fərqli olsa da, birləşənlər oksigen atomlarıdır axı. Bəs niyə meydana iki ayrı qaz çıxır?

Sualı cavablandırmazdan əvvəl bu iki qazın arasında hansı fərqlərin olduğunu dəqiqləşdirək. Oksigen qazı (O₂) atmosferin aşağı təbəqələrində olur və Yer üzündəki bütün canlılar onunla nəfəs alır. Ozon (O₃) isə zəhərli və çox pis iyli qazdır, atmosferin ən üst təbəqələrində olur. Əgər oksigenlə yox, ozonla nəfəs alsa idik, indi heç birimiz yaşaya bilməzdik.

4) O3 5) Xlor 6) O2

Xlor ozona necə zərər verir? Xlor 3 oksigen atomundan əmələ gələn ozon molekulunu parçalayır. Ayrılan iki oksigen atomu oksigen molekulunu (O2) əmələ gətirir, tək qalan oksigen atomu isə xlorla birləşir və hipoxlorid yaranır. Hipoxlorid sərbəst qalan bir oksigen atomuyla birləşib yenidən oksigen molekulu əmələ gətirir. Və xlor atomu yenə də sərbəst qalır. Bu çevrilmələr nəticəsində ozonun (O3) quruluşu tamamilə pozulur.

Amma atmosferin yuxarı qatlarında yerləşən ozon da dünyadakı canlıların həyatında çox mühüm rol oynayır. Bu qaz təxminən 20 km qalınlığı olan bir təbəqə şəklində bütün Yer kürəsini əhatə edir. Nəticə etibarilə, Günəşdən gələn işığın canlı orqanizmlər üçün zərərli spektrlərinin Yerə çatmasına mane olur. Günəş işığının qırmızıdan o tərəfdə yerləşən spektrindəki şüalanma əgər olduğu kimi Yerə çatarsa, planetdəki həyatı yox olmaq təhlükəsi ilə üz-üzə qoya bilər. Buna görə də ozon təbəqəsi Yer üçün bir növ qoruyucu zireh funksiyasını yerinə yetirir.

Yer üzündə həyatın davam etməsi üçün bütün canlıların nəfəs alması və Günəşin zərərli şüalarından qorunması lazımdır. Bu sistemi quran isə ancaq və ancaq hər atoma, hər molekula hakim olan Allahdır. Allahın izni olmadan heç bir qüvvə bu atomları oksigen və ya ozon molekulları yaratmaq üçün bir araya gətirə bilməzdi.

Daddığımız və Iylədiyimiz Molekullar

Dad və iy bilmə insanın dünyasını gözəlləşdirən duyğulardır. Bu duyğulardan alınan zövq hələ çox qədim zamanlardan insanın marağını və diqqətini çəksə də, onların əslində molekulların təsiri ilə yarandığı yeni məlum olub.

“Dad” və “qoxu” dediyimiz anlayışlar bir-birindən fərqli molekulların duyğu orqanlarımıza təsiridir. Məsələn, yeməklərin, içkilərin, ətrafda gördüyümüz müxtəlif meyvə və çiçəklərin qoxuları əslində uçucu molekullardan ibarətdir. Atomlar canlı və cansız varlıqları əmələ gətirməklə yanaşı, maddəyə ləzzət və gözəllik də qatırlar. Bəs bu, necə baş verir?

PIPERIN Bu, tropik piperin nigrumun (“qara bibər”) aktiv elementidir. Qara bibər xam meyvənin fermentasiya olunandan sonra qurudulması nəticəsində əldə edilir. Ağ bibər isə yetişmiş meyvənin qabığının və ətinin ayrılması, toxumlarının qurudulması nəticəsində alınır. 34

Vanil qoxusu, gül ətri kimi uçucu molekullar burunun epiteli adlandırılan hissəsindəki titrək tükcüklərdə yerləşən reseptorlara çatır və onlara təsir göstərir. Beynimiz bu təsiri qoxu kimi qavrayır. 2-3 sm²-lik sahəsi olan qoxu reseptorlarının bu günə qədər 7 fərqli növü aşkarlanıb. Onların hərəsi bir əsas qoxu növünü tuta bilir.

Para-HYDROXYPHENOL-2-BUTANON və IONON Bu iki molekul bir yerdə çox xoş ətrin yaranmasına səbəb olur. Məsələn, çiyələk ətrinin səbəbi butanondur. Təzəcə dərilən meyvənin, həmçinin çəmənliyin ətri isə ionondan gəlir.35

İnsan dilinin ön tərəfində də dörd cür fərqli kimyəvi reseptor var. Onlar şor, şirin, turş və acı dadları qəbul edir. Beynimiz isə reseptorların uyğun siqnallarını dad və qoxu kimi dərk edir.

Ferilmetanetiol Bu molekul qəhvə ətrini yaradır. Qəhvənin əsas tərkib hissəsi kofeindən ibarətdir. Qəhvənin rəngi tərkibinə azot daxil olan üzvi maddələrin təsiri nəticəsində meydana çıxır. Dad və ətir də elə onlardan gəlir.36

Hazırda dad və qoxunun necə meydana gəlməsi məlum olsa da, elm adamları niyə bəzi maddələrin çox, bəzilərininsə az qoxuduğunu, bəzilərinin yaxşı, bəzilərininsə pis daddığını dəqiq izah edə bilmirlər. İndi belə düşünək: biz heç bir qoxu və dadın mövcud olmadığı dünyada da yaşaya bilərdik. Halbuki qəhvəyi rəngli və özünəməxsus qoxusu olan torpaqdan minlərlə xoş ətirli və ləzzətli meyvə, müxtəlif rənglərdə, forma və ətirlərdə çiçəklər çıxır. Əgər ləzzət və qoxunun nə olduğunu bilməsə idik, bütün bu gözəlliklərə sahib olmaq və onlardan zövq almaq heç ağlımıza da gəlməzdi. Elə isə atomlar bir tərəfdən maddəni əmələ gətirmək üçün fövqəladə şəkildə bir araya gələrkən, nəyə görə digər tərəfdən də dad və qoxu yaratmağın qeydinə qalırlar? Axı dad və qoxunun olması insanlar üçün çox vacib deyil. Amma buna baxmayaraq, möhtəşəm bir sənət əsəri olan dünyamız çox gözəl yaradılıb.

Yuxarıdakı şəkildə pis, soldakı şəkildə isə yaxşı bir qoxunun molekulu görünür. Göründüyü kimi, gözəl qoxu ilə pis qoxu bir-birindən gözlə görünməyən aləmdəki kiçik bir fərqlə ayrılır.

Yer üzündəki bəzi canlılar sadəcə ot yeyir, bəziləri isə müxtəlif maddələrlə qidalanırlar. Şübhəsiz ki, həmin qidaların nə xoş ətirləri, nə də ləzzətləri var, hətta olsa idi belə, şüursuz canlılar onsuz da bunu duymayacaqdılar. Bizlər də təbii olaraq onlar kimi qidalana bilərdik. Amma ömrümüzün sonuna qədər təkcə bir növ yemək yeyərək və yalnız su içərək yaşayacağımız həyat nə qədər bəsit və ləzzətsiz olardı, elə deyilmi? Buna görə sonsuz lütf və ikram sahibi olan Allah bütün başqa nemətlərlə yanaşı, bizə rəng və ətir kimi gözəllikləri də bəxş edib. Sadəcə bu iki duyğunun olmaması insan həyatını xeyli dərəcədə maraqsızlaşdırar və bayağılaşdırardı. Bütün bu gözəl nemətlərin əvəzində isə insan yalnız Rəbbinə onun istədiyi kimi bir qul olmağa çalışmalıdır. Əgər belə edərsə, Rəbbi ona əbədi gözəl həyat və bu dünyadakından qat-qat üstün nemətlər bəxş edər. Əgər əksi olarsa, yəni insan Allahın bu qədər nemətlərinə qarşı nankorluq edərsə, şübhəsiz ki, bu davranışına layiq cəza alar. Rəbbimiz belə buyurur:

Karotin Karotin ipək qurdları və hörümçəklər tərəfindən ifraz edilən çox dəyərli, qatı mayedir. Bir-birinə ipək polipeptid zənciri ilə bağlanmış aminturşularından ibarətdir. Zəncirlər bir-birinə hidrogen vasitəsilə bağlıdır və eynilə hörümçək torunu xatırladır.37

Maddəni Necə Duyuruq?

Bura qədər oxuduqlarımızdan anladıq ki, maddə heç də zənn etdiyimiz kimi müəyyən rəngi, qoxusu və forması olan məfhum deyil. Maddə hesab etdiyimiz şeylər, yəni öz bədənimiz, otağımız, evimiz, hətta dünya və bütün kainat əslində enerji topasıdır. Elə isə ətrafımızdakı bu qədər şeyi gözlə görülən, əllə tutulan hala salan nədir?

Ətrafımızdakıları maddə olaraq duymağımızın səbəbi atomların orbitlərindəki elektronların fotonlarla toqquşmaları, atomların bir-birlərini itələmələri və ya cəzb etmələridir. Hazırda əlinizdə tutduğunuzu zənn etdiyiniz kitaba heç toxunmursunuz belə... Əslində əlinizin atomları kitabın atomlarını itələyir və bu itələmənin intensivliyinə görə sizdə toxunma hissi yaranır. Çünki atomlar bir-birlərinə ancaq arada bir atom ölçüsü məsafə qalana qədər yaxınlaşa bilirlər. Bir-birlərinə bu qədər yaxınlaşa bilənlər də ancaq reaksiyaya girən atomlardır. Deməli, hətta eyni maddənin atomları da bir-birlərinə toxuna bilmirlərsə, biz əlimizdə tutduğumuz maddəyə qətiyyən toxuna bilmərik. Hətta ona maksimum yaxınlaşmağımız mümkün olsa idi belə, o zaman həmin maddə ilə kimyəvi reaksiyaya girərdik. Bu vəziyyətdə də insanın və ya başqa canlıların öz həyatlarını davam etdirmələri qeyri-mümkün olardı. Əgər canlılar toxunduğu, ayaqladığı, üzərində oturduğu maddələrlə reaksiyaya girsə idilər, çox əcaib bir varlığa çevrilərdilər...

İndi isə düşünək: deməli biz 99,95%-i boşluqdan ibarət olan və enerji topasını xatırladan atomlardan ibarət dünyada yaşayırıq.38 “Toxunuruq və tuturuq” dediyimiz şeylərə də heç vaxt toxunmuruq. Bəs gördüyümüz, duyduğumuz və ya qoxuladığımız maddələri nə qədər dərk edirik? Onlar doğrudanmı bizim gördüyümüz, duyduğumuz kimidirlər? Əlbəttə ki, xeyr! Elektronlardan və molekullardan bəhs edərkən bu məsələni aydınlaşdırmışdıq. Bir də yada salaq: “var” dediyimiz və gördüyümüz maddəni əslində birbaşa görməyimiz mümkün deyil. Çünki gördüyümüzü dediyimiz proses əslində Günəşdən və ya başqa bir işıq mənbəyindən gələn işıq zərrəciklərinin (fotonların) maddə ilə toqquşması, bu maddənin də həmin işığın bir qismini udması, qalanını da geri qaytarması nəticəsində əks olunaraq gözümüzə gələn fotonların beynimizdə müəyyən obrazlar yaratmasıdır. Yəni gördüyümüz maddə yalnız əks olunaraq bizim gözümüzə gələn fotonların daşıdığı informasiyadan başqa bir şey deyil. Bəs bu fotonlar maddə ilə bağlı informasiyanın nə qədərini bizə çatdırır? Bunu heç kim bilmir...