No kā viss ir izgatavots? Stāsti par vielu - стр. 2
Pagāja ilgs laiks, kamēr ķīmiķi pie šīs idejas pierada, molekulu teorija progresēja ar čīkstēšanu, bet ar katru gadu tā ieguva arvien vairāk atbalstītāju. Tā pamazām ķīmiķi paši nepamanīja, kā viņi sāka izmantot šo koncepciju, lai izskaidrotu vielu īpašības. Bet tikai 1860. gadā Vācijas pilsētā Karlsrūē pulcējās Pirmais starptautiskais ķīmiķu kongress, kurā zinātnieki leģitimēja «molekulu» kā terminu.
Tās ir tik mazas, ka parastai acij tās ir neredzamas. Mēs redzam tikai vielas graudiņu vai pilienu, kas patiesībā sastāv no ļoti daudzām molekulām, kas cieši pieguļ viena pie otras. Un nav viegli izlauzties no šī apskāviena. Piemēram, to pašu cukuru nevar sasmalcināt molekulās, sasmalcinot to miezerī. Bet tā kristālus var iemest ūdenī. Pēc mirkļa tie izšķīdīs un pazudīs, kļūs neredzami. Tas nozīmē, ka ūdenī cukura kristāli ir sadalījušies atsevišķās molekulās, kas brīvi peld kā zivs ūdenī. Un šeit ir vēl viens vienkāršs eksperiments. Ielej šķīvītī nedaudz ūdens, novieto to saulē un vēro. Vienīgais, ko jūs redzēsiet, būs tas, ka ūdens lēnām pazudīs no šķīvīša, iztvaikos. Taču šis iztvaikošanas process nav acīm redzams, jo atsevišķas ūdens molekulas izkļūst gaisā, ko acs nevar saskatīt.
Un tomēr, cik lielas tās ir? Paņemsim parastā ūdens molekulu un palielināsim to miljonu reižu. Ko mēs iegūstam? Nē, nevis ziloni, bet mazu punktiņu uz papīra lapas. Starp citu, ja mēs miljonu reižu palielināsim Ostankinas televīzijas torni, teorētiski būs iespējams uzkāpt līdz Mēnesim un vēl tālāk. Lūk, cik mazas ir molekulas.
Tad cik daudz molekulu var ietilpt vienā cukura graudiņā? Jūs neticēsiet, divi miljardi miljardi miljardu. Tas ir tik milzīgs skaitlis, ka to pat grūti iedomāties vai ar kaut ko salīdzināt. Galu galā, ja jūs ar kājām dosieties uz zvaigžņu sistēmu Alfa Centauri, kur uzņemta filma «Avatars» un kur vairāk nekā četrus gadus lido pasaulē ātrākais vēstnesis – gaisma, soļu skaits, ko jūs spertu, joprojām būs 25 reizes mazāks nekā molekulu skaits cukura graudiņā.
Pasaulē ir visdažādākās molekulas! Mazas un lielas, plakanas un apjomīgas, garas un īsas, ažūras, spirālveida un sfēriskas. Un ir molekulas, kuru forma ir ļoti līdzīga lietām, pie kurām esam pieraduši – futbola bumba un puķupods, karaļa kronis un Ēģiptes piramīdas, sviestmaize un zobrats, saulespuķe un pat suns.
Ķīmiskie dziedājumi
Jūsu vietā es sāktu zaudēt pacietību un nekavējoties jautātu: «No kā sastāv molekulas?» Molekulas sastāv no vēl mazākām sastāvdaļām – atomiem. Pirms divsimt piecdesmit gadiem Mihails Vasiļjevičs Lomonosovs rakstīja, ka visas vielas sastāv no «ķermenīšiem» (molekulām), kas savukārt ir «elementu kopumi» (atomi). Savukārt 19. gadsimta sākumā anglis Džons Daltons izdomāja, ka vielu veido atomi ar dažādu masu un atomi savienojas, veidojot molekulas – tas bija pirmais pareizais vielas apraksts.
Par laimi, uz Zemes nav daudz elementu jeb atomu paveidu – līdz šim to ir tikai 114. Iespējams, ka pētnieki ar laiku atradīs arī citus elementus. Katram ir savs nosaukums, sava masa, savs raksturs, gluži kā cilvēkam, un visi šie nosaukumi kopā ar to īpašībām ir ierakstīti vienā tabulā, ko pirms vairāk nekā simt četrdesmit gadiem sastādīja izcilais krievu ķīmiķis Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs. Ķīmiķiem tā ir sava veida svētā grāmata, kurā ierakstīti visi cilvēku vārdi. Starp citu, daudzus no šiem ķīmiskajiem nosaukumiem jūs labi zināt: zelts, skābeklis, dzelzs, alumīnijs… Vai ne?