Un trozo de azúcar arrojado al agua desaparece después de un tiempo, se vuelve invisible. Pero, ¿qué significan estas palabras familiares?
El dulce sabor del agua y el olor que se extiende por toda la habitación dicen claramente que ni el azúcar ni las sustancias aromáticas de la colonia desaparecieron. ¿Qué pasó con el azúcar disuelto y la colonia evaporada?
Preguntas similares surgieron ante las personas tan pronto como aprendieron a reflexionar sobre los fenómenos naturales que ocurren a su alrededor. ¿Qué le sucede a un líquido cuando se evapora? ¿Por qué los sólidos se convierten en líquidos cuando se calientan y se solidifican nuevamente cuando se enfrían? ¿Cómo explicar que cuando se calientan, los cuerpos se expanden, aumentan de volumen? Todo esto requería una respuesta, ocupaba la mente inquisitiva del hombre. Y ya hace muchos milenios surgió la idea de que todas las sustancias consisten en las partículas más pequeñas y, por lo tanto, invisibles.
Al disolverse, la sustancia se descompone en partículas invisibles, que se mezclan con las mismas partículas invisibles de agua. Las partículas de líquido salen de su superficie y vuelan, dispersándose en el espacio circundante: el líquido se evapora. Lo mismo sucede con cualquier líquido vaporizador.
En los sólidos, las partículas están firmemente interconectadas, pero bajo la acción del calor, la unión entre ellas se debilita y el sólido se convierte en líquido. Los cuerpos se expanden cuando se calientan porque aumenta la distancia entre las partículas invisibles de las que están compuestos.La suposición de una estructura de sustancias tan "granular" permitió explicar fenómenos muy diferentes.
Al principio fue solo una suposición audaz. En aquellos días, la ciencia todavía estaba en su infancia y no podía probar la existencia de partículas invisibles ni investigarlas. Pero pasaron siglos, y la corazonada se convirtió en una teoría científica estrictamente fundamentada. Ahora la doctrina de las partículas invisibles es la base de todas las ciencias de la materia. Los científicos han encontrado evidencia completamente indiscutible de la existencia de estas partículas y han desarrollado formas ingeniosas, precisas y confiables para estudiarlas.
Entonces, el azúcar arrojada al agua se descompone en partículas invisibles. Estas partículas se llaman moléculas. Las moléculas son muy pequeñas. Medirlos con las medidas habituales de longitud (centímetros o milímetros) es lo mismo que medir el grosor del cabello en kilómetros. En el mundo de las partículas invisibles, sus unidades son aceptadas. Esta medida de longitud se llama Angstrom (por el nombre del científico que la aplicó) y se designa como A. Es igual a la centésima millonésima parte de un centímetro.
La cantidad de moléculas incluso en una pequeña mota de materia es enorme. Imagine que arroja un solo grano de azúcar granulada en el lago Baikal. Si ahora "revuelves" completamente el lago para que las moléculas de azúcar se distribuyan uniformemente en todo su volumen, entonces en cada litro de agua de Baikal habrá más de doscientas moléculas de azúcar. Y si las moléculas que componen el mismo cristal diminuto se pudieran distribuir por igual a todas las personas que viven en la Tierra, entonces cada una tendría dos mil millones de moléculas.
¿Por qué las propiedades de las sustancias son diferentes?
Conocemos muchas sustancias diferentes: sal, tiza, azúcar, agua, cobre, hierro, alcohol, vinagre, etc. Distinguimos estas sustancias en apariencia, sabor, olor y otros signos característicos, propiedades. Surge la pregunta: ¿por qué las propiedades de las sustancias son diferentes? ¿Por qué, por ejemplo, el alcohol es inflamable y el agua no es combustible? ¿Por qué se carboniza el azúcar cuando se calienta, pero no la sal?
Si pudiéramos considerar moléculas ampliadas decenas de millones de veces, veríamos que las moléculas, por pequeñas que sean, están formadas, a su vez, por partículas aún más pequeñas: átomos. Los átomos que forman la molécula están estrechamente interconectados y dispuestos en un orden específico.
Compara una molécula de agua con una molécula de azúcar
Una molécula de agua consta de solo tres átomos, y en una molécula de azúcar muy compleja hay mucho más, los tamaños de estas moléculas, su peso, la disposición mutua de los átomos en ellas son diferentes. Esta es la razón de la diferencia entre sustancias; sus propiedades son diferentes porque cada sustancia consta de moléculas diferentes que todas las demás sustancias. Y solo mientras las moléculas de la sustancia permanezcan sin cambios, hasta que su estructura cambie, la sustancia permanecerá sola.
Cuando disolvemos el azúcar, lo descomponemos en moléculas separadas, pero no lo destruimos, no dañamos las moléculas y el azúcar sigue siendo azúcar, conserva sus propiedades (por ejemplo, el sabor dulce). Bueno, ¿y si vamos más allá y separamos las moléculas? ¿Qué será del azúcar entonces?
Bueno, se puede hacer!
Para hacer esto, solo calienta el azúcar. Se derretirá, se oscurecerá, se emitirán gases de olor desagradable, y pronto solo quedará un poco de carbón poroso ligero del azúcar.Bajo la influencia de la alta temperatura, las moléculas de azúcar se descomponen y el azúcar se convierte en varias otras sustancias, cuyas propiedades son completamente diferentes de las del azúcar. Algunos de ellos vuelan en forma de vapores y gases, mientras que otros permanecen en forma de un residuo carbonoso. La destrucción de las moléculas condujo a la destrucción del azúcar, a su transformación en otras sustancias.
Las moléculas no son solo granos o gotas insignificantes de una sustancia que difiere de las piezas grandes y las gotas solo en tamaño. Hay una diferencia significativa entre el grano más pequeño de una sustancia, que consta de solo unas pocas moléculas, y una molécula: un grano se puede dividir en partes sin destruir la sustancia en sí, esto no se puede hacer con una molécula.
