Хімічні реакції: Вступ

Якщо ви виконуєте магічний трюк, ви можете змусити предмети зникнути... ... або з'явитися. Звісно, це лише хитрість, ми не можемо зробити так, щоб речі зникли чи з’явилися. Або ми можемо? Давайте виконаємо подібний магічний трюк, але цього разу з використанням двох газів: водень і кисень. Замість того, щоб помахати чарівною паличкою, ви використовуєте палаючий сірник. Абрака... добра! Речовини, з яких ми починали, зникли, і ми чаклували - вода! На відміну від попереднього фокусу, гази дійсно зникли. А води не було з самого початку. Хімія іноді може здатися магією: Ви змушуєте зникати вихідні речовини, і викликають інші речовини. Як це можливо? Як речовини можуть перестати існувати, і з'являються нові речовини? Щоб відповісти на це питання, ми повинні підійти ближче - набагато ближче - і подивіться, що ми маємо на увазі під «речовиною». Усі речовини складаються з атомів. Газоподібний водень складається з атомів водню, а кисневий газ складається з атомів кисню. Це атоми і те, як вони приєднані, що визначає речовину. У цих речовинах атоми приєднані по два. Якщо ми змішаємо гази і підпалимо їх, атоми відпустять один одного і перебудуться. Тепер кожен атом кисню приєднаний до двох атомів водню. Атоми однакові, але коли вони прикріплені таким чином, вони утворюють іншу речовину, ніж ті, з яких ми почали. Відбулася хімічна реакція. Атоми ще там, але це вже не газоподібний водень і не газоподібний кисень. Коли атоми приєднані один до одного по-іншому, ніж раніше, вони утворюють нову речовину - в даному випадку воду. У хімічній реакції, атоми відокремляться один від одного, прикріплюються один до одного або обидва. Чи означає це, що кожен раз зв'язок між атомами порушується або утворюється, відбулася хімічна реакція? Давайте ще раз подивимося на воду. Коли атоми водню та атоми кисню розташовані таким чином, вони утворили молекули води. Якщо ми охолодимо воду, щоб вона замерзла, молекули прикріпляться одна до одної. Між атомами різних молекул утворилися нові зв’язки. Чи означає це, що замерзання води в лід є хімічною реакцією? Насправді це не так. Чому ні? Оскільки кожна молекула все ще виглядає так само, з одним атомом кисню і двома атомами водню. Це означає, що у нас залишається та сама речовина - вода. Тільки зараз він у твердому вигляді. Щоб перетворити його на щось інше, ніж у воду, ми повинні змінити те, як виглядають молекули. Наприклад, ми можемо додати шматочок цього металу: натрій. Натрій реагує з водою, розщеплюючи молекули води. Один атом водню від’єднаний від решти молекули. Звільнені атоми водню приєднуються по два, утворюючи нову речовину: газоподібний водень. Частина молекули води, що залишилася, це один атом кисню і один атом водню. Разом з натрієм вони утворюють нову речовину - їдкий натр. Це приклад хімічної реакції з водою. Молекули води були розділені, і утворилися дві нові речовини: газоподібний водень і гідроксид натрію. Підсумуємо: У хімічній реакції, речовини можуть припинити своє існування, і можуть утворюватися нові речовини. Атоми, з яких складаються ці речовини, все ті самі. Вони просто переміщалися і прикріплювалися різними способами. Це не магія. Це хімія.