A vízbe dobott cukor egy darab múlva eltűnik - láthatatlanná válik. De mit jelent ezek az ismerős szavak?
A víz édes íze és a szoba egészében elterjedt illata egyértelműen azt mondja, hogy sem a cukor, sem a kölni aromás anyagok nem tűntek el. Mi történt az oldott cukorral és a párologtatott kölni?
Hasonló kérdések merültek fel az emberek előtt, mihelyt megtanultak reflektálni a körülöttük levõ természeti jelenségekre. Mi történik egy folyadékkal, ha elpárolog? Miért alakulnak ki a szilárd anyagok folyadékoknak hevítéskor, és újra megszilárdulnak hűtéskor? Hogyan lehet megmagyarázni, hogy hevítve a testek kibővülnek, térfogatuk növekszik? Mindez választ igényelt, elfoglalta az ember érdeklődő gondolkodását. És már több ezer évvel ezelőtt felmerült az ötlet, hogy minden anyag a legkisebb és ezért láthatatlan részecskékből áll.
Oldódás után az anyag láthatatlan részecskékre bomlik, amelyeket ugyanazokkal a láthatatlan víz részecskékkel kevernek össze. A folyadék részecskéi kijönnek a felületéről és elrepülnek, szétszóródva a környező térben - a folyadék elpárolog. Ugyanez történik minden párologtató folyadékkal.
A szilárd anyagokban a részecskék szorosan össze vannak kötve, de hő hatására a kötés gyengül és a szilárd anyag folyadékká alakul. A testek melegítéskor megnőnek, mert a képződött láthatatlan részecskék közötti távolság növekszik.Az anyagok ilyen „szemcsés” szerkezetének feltételezése lehetővé tette nagyon sok és nagyon különböző jelenség magyarázatát.
Eleinte csak merész találgatás volt. Akkoriban a tudomány még gyerekcipőben volt, és nem tudta sem bizonyítani a láthatatlan részecskék létezését, sem pedig megvizsgálni őket. De évszázadok telt el, és az összecsapás szigorúan megalapozott tudományos elméletgé vált. Most a láthatatlan részecskék doktrína képezi az anyag összes tudományának alapját. A tudósok teljesen vitathatatlan bizonyítékokat találtak ezeknek a részecskéknek a létezésére, és ötletes, pontos és megbízható módszereket dolgoztak ki ezek tanulmányozására.
Tehát a vízbe dobott cukor láthatatlan részecskékre bomlik. Ezeket a részecskéket molekuláknak nevezzük. A molekulák nagyon kicsik. Mérni őket a szokásos hosszúságméretekkel - centiméter vagy milliméter - ugyanaz, mint a haj vastagságának mérése kilométerben. A láthatatlan részecskék világában egységeiket elfogadják. Ezt a hosszúságmérőt Angstromnak hívják (az alkalmazó tudós nevével), és az A jelölésnek felel meg. Ez egyenlő száz centiméter századdal.
A molekulák száma még egy apró anyagrészben is óriási. Képzelje el, hogy egyetlen szemcsés szemcsés cukrot dobott a Bajkál-tóba. Ha most alaposan „keverjük” a tót, hogy a cukormolekulák egyenletesen oszlanak el a térfogatában, akkor minden liter Baikál-vízben több mint kétszáz cukormolekula lesz. És ha az azonos apró kristályt alkotó molekulák egyenlően oszlanak el a Földön élő emberek között, akkor mindegyiknek két milliárd molekula lenne.
Miért különböznek az anyagok tulajdonságai?
Sokféle anyagot ismerünk: sót, krétát, cukrot, vizet, rézet, vasat, alkoholt, ecetet és így tovább. Megkülönböztetjük ezeket az anyagokat megjelenés, íz, illat és egyéb jellegzetes jelek, tulajdonságok alapján. Felmerül a kérdés: miért különböznek az anyagok tulajdonságai? Miért például az alkohol gyúlékony és a víz nem éghető? Miért melegszik fel a cukor, de nem só?
Ha figyelembe vennénk a többszázmilliószor megnagyobbodott molekulákat, látnánk, hogy a molekulák, függetlenül attól, hogy kicsik is, még kisebb részecskékből - atomokból épülnek fel. A molekulát alkotó atomok szorosan össze vannak kapcsolva és meghatározott sorrendben vannak elrendezve.
Hasonlítsa össze a vízmolekulát a cukormolekulával
A vízmolekula csak három atomból áll, és egy nagyon összetett cukormolekulában sokkal több van, ezeknek a molekuláknak a mérete, súlya és az atomok kölcsönös elrendezése eltérő. Ez az oka az anyagok közötti különbségnek; tulajdonságuk eltérő, mivel minden anyag különböző molekulákból áll, mint az összes többi anyag. És csak addig, amíg az anyag molekulái változatlanok maradnak, amíg szerkezetük megváltozik, az anyag maga marad.
A cukor feloldásakor külön molekulákra bontjuk, de nem pusztítják el, nem károsítják magukat a molekulákat, és a cukor cukor marad, megtartja tulajdonságait (például édes íz). Nos, és ha továbbmegy, és felbontja a molekulákat? Akkor mi lesz a cukorból?
Nos, meg lehet tenni!
Ehhez csak melegítse a cukrot. Olvad, sötétebb, kellemetlen illatú gázok bocsátanak ki belőle, és hamarosan csak egy kis könnyű porózus szén marad a cukorból.Magas hőmérséklet hatására a cukormolekulák bomlanak, és a cukor számos más anyaggá alakul, amelyek tulajdonságai teljesen különböznek a cukor tulajdonságaitól. Néhány közülük gőzök és gázok formájában repül el, mások széntartalmú maradvány formájában maradnak. A molekulák elpusztulása a cukor pusztulásához, más anyagokká történő átalakulásához vezetett.
A molekulák nem csupán elhanyagolható szemcsék vagy cseppek egy anyagtól, amelyek különböznek a nagy daraboktól, és cseppek csak méretükben. Jelentős különbség van az anyag legkisebb szemcséje, amely csak néhány molekulából áll, és a molekula között: a szemcséket részekre lehet osztani anélkül, hogy maga az anyag megsemmisülne, ezt nem lehet megtenni egy molekulával.