Цікава хімія. Життєпис речовин

Цеглинки Всесвіту

Спочатку було... Вчені кажуть, що спочатку було — ні-чо-го. Тобто нічого не було. А потім — бум. Але аж така далека історія нас не цікавить, нехай нею займаються астрофізики. Ми ж прокрутимо машину часу ще на кілька мільярдів років тому… і скажемо, що спочатку був атом.

Атоми — це найдрібніші цеглинки, з яких побудовано наш світ. Я, ти, твій домашній улюбленець, книжка, будинок, у якому живеш, наша планета, Сонце, галактика, Всесвіт — усе складається з атомів. Вони сполучаються між собою, утворюють сполуки, будують і перебудовуються. Процес утворення чогось нового три­ває досі й триватиме ще стільки років, що й уявити страшно.

Атоми — незримі крихітки. Та з них складається Всесвіт.

А який він — атом? Чи можна його побачити? Адже якщо з атомів складається величезний Всесвіт, то ми б їх помітили? Чому ж ми їх не бачимо?

Атоми — незримі. Вони утворюють усі речовини у різних аг­регатних станах — твердому, рідкому та газоподібному. Є атоми такі маленькі, що й найпотужніший електронний мікроскоп їх не бачить. Їхню будову легше розрахувати, ніж побачити. Такими є найпоширеніші у космосі атоми Гідрогену та Гелію, з яких складаються зірки. Є атоми значно більші, їх можна побачити через мікроскоп, який збільшує об’єкт у вісімсот тисяч разів! Це, наприклад, важкі та великі атоми Урану чи його родичів. Звісно, побачити навіть такі атоми людське око нездатне. Як же тоді такі крихітки-цеглинки будують цілий Всесвіт? Скільки їх потрібно для цього? Порахувати бодай приблизну кількість атомів може хіба потужний комп’ютер, а нам, людям, складно уявити це безмежно велике число.

А ще атом — незмінний у хімічних процесах. Не можна додати до нього інший атом, запхати у піч чи залити розплавленим алюмінієм, чекаючи, що він зміниться. Колись давно, коли люди дуже мало знали про речі, то мріяли узяти шматок, що складається, наприклад, з атомів металу свинцю, розплавити його, додати до нього якийсь чарівний складник й отримати атоми дорогоцінного металу золота. Вони й не уявляли, що все відбувається інакше. І що лише ядерні реакції у далекому майбутньому дозволять людині отримувати з одних атомів інші та навіть відкривати існування нових, раніше невідомих частинок. Варто ще раз зазначити, що не можна простим зливанням, змішуванням, додаванням, нагріванням, спалюванням чи випаровуванням отримати з атома Алюмінію — атом Ауруму (золота).

Атом — найменша, хімічно незмінна частинка Всесвіту. Його не можна змінити простим додаванням однієї речовини до іншої.

Який атом зсередини? Якщо він такий крихітний, то має бути зовсім простим, хіба ні? А ні. Незважаючи на свій неймовірно малий розмір, атом — дуже складний зсередини. І чим більша його маса та розмір, тим складніша його будова.

Але, щоб уявити цю будову, доведеться трохи помандрувати в минуле — коли людство не знало ще мобільних телефонів, автомобілів, ані велосипедів. Вважалося, те, з чого складається світ, матерія, є ціле і неподільне. Оскільки ми не бачимо жодних крупинок, дірочок, горбиків, скажімо, на злитку золота чи на нігті, що на пальці руки, краплинках туману, пилинках, у віконному склі, — то й світ має бути суцільним. Із цим твердженням не погоджувалися перші атомісти, філософи Древньої Греції, засновники вчення про подільність матерії Левкіпп та Демокріт. Це вони першими почали вживати слово «атом» для позначення найменшої частинки матерії, воно й означає з давньогрецької «неподільний». Звісно, їхніх знань було дуже мало, щоб уявити будову атомів, тому, найвірогідніше, древні вчені вважали атоми радше дуже маленькими шматочками, ніж чимось складним. Проте їхнє вчення, сформульоване ще за 500 років до нашої ери, стало основною теорією для пояснення будь-яких явищ у природі чи Всесвіті. І це вчення було основою розвитку науки майже два з половиною тисячоліття, аж до того часу, коли з’явилися перші сміливці, які зуміли змінити атом, поділити його та розкласти на складові.

Поняття «атом» першими почали вживати древні греки-атомісти: Левкіпп та Демокріт. Та хоча їхнє вчення було хибним, воно стояло на сторожі розвитку науки понад два тисячоліття.