Komad šećera bačen u vodu nakon nekog vremena nestaje - postaje nevidljiv. Ali što znače ove poznate riječi?
Slatki okus vode i miris koji se širio po sobi jasno govore da ni šećer ni aromatične tvari kolonjske vode nisu nestale. Što se dogodilo s otopljenim šećerom i isparenim kolonjima?
Slična su se pitanja postavila pred ljudima čim su naučili razmišljati o prirodnim pojavama koje se događaju oko njih. Što se događa s tekućinom kad ispari? Zašto se krute tvari pretvaraju u tekućinu kad se zagrijavaju i kad se opet ohlade, očvrsnu? Kako objasniti da se tijela kada se zagrijavaju, šire, povećavaju u volumenu? Sve je ovo zahtijevalo odgovor, okupiralo je ispitivački um čovjeka. A već prije mnogo tisućljeća pojavila se ideja da se sve tvari sastoje od najmanjih i stoga nevidljivih čestica.
Otapajući, tvar se raspada na nevidljive čestice, koje su pomiješane s istim nevidljivim česticama vode. Čestice tekućine sišu s njene površine i odlete, raspršujući se po okolnom prostoru - tekućina isparava. Ista stvar se događa s bilo kojom tekućinom koja isparava.
U krutini su čestice čvrsto povezane, ali pod djelovanjem topline veza između njih slabi i krutina se pretvara u tekućinu. Tijela se proširuju kada se zagrijavaju, jer se udaljenost između nevidljivih čestica od kojih su sastavljene povećava.Pretpostavka takve „zrnate“ strukture tvari omogućila je objasniti vrlo mnogo i vrlo različitih pojava.
U početku je to bila samo smjela pretpostavka. U te dane znanost je još bila u povojima i nije mogla ni dokazati postojanje nevidljivih čestica, niti ih istražiti. No prošla su stoljeća i pretpostavka se pretvorila u strogo utemeljenu znanstvenu teoriju. Sad je nauk o nevidljivim česticama osnova svih nauka o materiji. Znanstvenici su pronašli potpuno neosporne dokaze za postojanje ovih čestica i razvili genijalne, točne i pouzdane načine kako ih proučiti.
Dakle, šećer bačen u vodu razgrađuje se na nevidljive čestice. Te se čestice nazivaju molekulama. Molekule su vrlo male. Mjeriti ih uobičajenim mjerama duljine - centimetrima ili milimetrima - isto je kao i mjeriti debljinu kose u kilometrima. U svijetu nevidljivih čestica prihvaćene su njihove jedinice. Ova mjera duljine naziva se Angstrom (imenom znanstvenika koji ga je primijenio) i označava se A. To je jednaka stotinu milijuna centimetara.
Broj molekula čak i u malom mrlju materije je ogroman. Zamislite da ste bacili jedno zrno granuliranog šećera u jezero Baikal. Ako sada temeljito "promiješate" jezero tako da se molekule šećera ravnomjerno raspoređuju po njegovom čitavom volumenu, tada će u svakoj litri vode Baikal biti više od dvjesto molekula šećera. A kad bi se molekule koje čine isti maleni kristal mogle podjednako raspodijeliti svim ljudima koji žive na zemlji, tada bi svaka dobila dvije milijarde molekula.
Zašto su svojstva tvari različita?
Znamo puno različitih tvari: sol, kreda, šećer, voda, bakar, željezo, alkohol, ocat i tako dalje. Ove tvari razlikujemo po izgledu, ukusu, mirisu i drugim karakterističnim znakovima, svojstvima. Postavlja se pitanje: zašto su svojstva tvari različita? Zašto je, na primjer, alkohol zapaljiv, a voda nezapaljiva? Zašto se šećer ugrijava pri zagrijavanju, a ne sol?
Kad bismo mogli uzeti u obzir da su molekule povećane na desetke milijuna puta, vidjeli bismo da su molekule, bez obzira koliko malene, izgrađene zauzvrat od još manjih čestica - atoma. Atomi koji čine molekulu usko su povezani i raspoređeni u određenom redoslijedu.
Usporedite molekulu vode s molekulom šećera
Molekula vode sastoji se od samo tri atoma, a u vrlo složenoj molekuli šećera ima ih mnogo više, veličine tih molekula, njihova težina, međusobni raspored atoma u njima su različiti. To je razlog razlike između tvari; njihova su svojstva različita jer se svaka tvar sastoji od različitih molekula od svih ostalih tvari. I sve dok molekule tvari ostaju nepromijenjene, sve dok se njihova struktura ne promijeni, tvar ostaje sama.
Kad otopimo šećer, razgrađujemo ga na odvojene molekule, ali ne uništavamo ga, ne oštećujemo same molekule, a šećer ostaje šećer, zadržava svoja svojstva (na primjer, slatki okus). Pa, i ako idete dalje i razbijate molekule? Što će tada postati sa šećerom?
Pa, može se!
Da biste to učinili, samo zagrijte šećer. On će se rastopiti, potamniti, iz njega će se emitirati neugodno mirišući plinovi, a uskoro će od šećera ostati samo malo laganoga poroznog ugljena.Pod utjecajem visoke temperature molekule šećera se razgrađuju, a šećer se pretvara u nekoliko drugih tvari čija su svojstva potpuno različita od onih šećera. Neki od njih lete u obliku pare i plinova, dok drugi ostaju u obliku ugljičnog ostatka. Uništavanje molekula dovelo je do uništavanja šećera, do njegove pretvorbe u druge tvari.
Molekule nisu samo zanemariva zrna ili kapljice tvari koje se od velikih komada i kapljica razlikuju samo po veličini. Postoji značajna razlika između najmanjeg zrna tvari tvari koja se sastoji od samo nekoliko molekula i molekule: zrno se može podijeliti u dijelove bez uništavanja same tvari, što se ne može učiniti s molekulom.
