No kā viss ir izgatavots? Stāsti par vielu - стр. 3

Savas ērtības labad ķīmiķi katram elementam ir izdomājuši arī īsus apzīmējumus, kas sastāv no viena vai diviem burtiem. Līdzīgi kā ar cilvēka iniciāļiem: tā vietā, lai rakstītu «Aleksandrs», mēs vienkārši rakstām «A». Tā nu sanāk, ka šie īsie apzīmējumi ir atvasināti no elementu nosaukumiem latīņu valodā, taču tas nevienam nerada neērtības. Man šķiet, ka jūs nepārsteigs arī angļu burti. Tātad daudzi elementi tiek apzīmēti ar vienu burtu, ūdeņradis ar H, skābeklis ar O, slāpeklis ar N, ogleklis ar C, bet fluors ar F. Citus apzīmē ar diviem burtiem, daļēji tāpēc, lai izvairītos no pārpratumiem, kad pirmais burts jau ir lietots: hēlijs – He, neons – Ne, dzelzs – Fe.

Bet atgriežoties pie pašiem atomiem. Iedomājieties, ka jums ir 114 dažādu krāsu, izmēru un formu pērlītes jebkurā daudzumā. Kā jūs domājat, cik daudz auskaru un citu rotaslietu jūs varat izgatavot no šīs pērlīšu bagātības, kombinējot tās dažādos veidos? Cik vien vēlaties, bezgalīgi daudz! Bet, protams, jūs izgatavosiet tikai tās rotaslietas, kas jums patīk un, jūsuprāt, izskatās glīti. Šādu kombināciju būs daudz mazāk, bet tomēr ļoti daudz.

Tāpat ir arī dabā. Elementi, precīzāk, elementu atomi, kombinējoties savā starpā dažādās proporcijās, veido visu gigantisko vielu daudzveidību uz Zemes. Atomi molekulā ir cieši saistīti savā starpā, veidojot saites, ko ķīmiķi sauc par ķīmiskajām saitēm, tāpēc lielākā daļa molekulu jūtas diezgan stabili un nesadalās. Cita lieta, ka daži atomi nevar savienoties ar citiem vai var aptvert tikai ierobežotu skaitu Mendeļejeva tabulas biedru. Šeit daba pavēl, kas viņai patīk un kas nepatīk. Viņai ir savs priekšstats par skaistiem un noderīgiem auskariņiem. Un ķīmiķi uzskata, ka šīs vēlmes ir likums.

Viena elementa atomi var savienoties viens ar otru. Un tad mēs iegūstam vielas, kuras sauc ar elementa nosaukumu, piemēram, zeltu. Šādas vielas ķīmiķi sauc par vienkāršām vielām. Taču, ja vienā molekulā satiekas dažādu elementu atomi, tad mēs iegūstam sarežģītāku vielu, ko sauc par savienojumu. Visa neskaitāmo vielu bagātība un daudzveidība mums apkārt ir tikai dažādu atomu, dažādu elementu kombinācijas. Ja divi skābekļa atomi savienojas kopā, mēs iegūstam skābekli – neredzamo gāzi, kas ir daļa no gaisa, ko elpojam, un kuras mums dažkārt tik ļoti pietrūkst aizdūmotajā pilsētā. Ja trīs atomi – ozons, arī – neredzama gāze, kas veidojas atmosfērā negaisa laikā. Ja skābekļa atoms savienojas ar diviem ūdeņraža atomiem, tad veidojas visbrīnišķīgākā viela uz Zemes – ūdens, ko mēs dzeram. Vai arī ir slavenais nātrija atoma un hlora atoma savienojums. Tie savienojas, veidojot baltu kristālisku vielu, ko mēs liekam sāls spainītī.

Jā, es zinu, ka jums uz mēles ir sarežģīts jautājums – no kā sastāv atomi? Baidos, ka ceļojums matērijas dzīlēs šķiet gandrīz bezgalīgs. Iespējams, tas tā arī ir. Taču šodien par atomiem jau daudz kas ir zināms. Fiziķi apgalvo, ka atomiem ir arī struktūra. Katram mazajam atomam ir vēl mazākas daļas: kodols, kas sastāv no protoniem un neitroniem (fiziķi tos sauc par elementārdaļiņām), ap kuriem kā planētas ap sauli rotē citas elementārdaļiņas – elektroni.

Pateicoties šai atomu iekšējai struktūrai, elementi atšķiras viens no otra. Šīs pašas atšķirības ļāva ķīmiķiem sakārtot elementus Mendeļejeva tabulā stingrā secībā. Tie nav sakārtoti alfabēta secībā vai pēc atklāšanas datuma. Elementi ir sakārtoti saskaņā ar to numuriem. Elementa numurs ir atkarīgs no tā atoma struktūras. Piemēram, ūdeņradis ir numur 1. Tas nozīmē, ka tā atomā ap kodolu rotē tikai viens elektrons. Hēlijam ir divi elektroni zem 2. numura, bet skābeklim ir sešpadsmit elektronu zem 16. numura. Elektronu skaits elementa atomā ir ļoti svarīgs skaitlis, un no tā ir atkarīgas elementa īpašības, raksturs un uzvedība. Tāpēc kompetents ķīmiķis, aplūkojot Mendeļejeva tabulu, var precīzi pateikt, kuru elementu atomi var veidot ķīmisko saiti, kuri atomi, savienojoties, veido metāla lietņu, bet kuri – gāzi.