Un morceau de sucre jeté dans l'eau disparaît après un certain temps - il devient invisible. Mais que signifient ces mots familiers?
Le goût sucré de l'eau et l'odeur qui se sont répandus dans la pièce indiquent clairement que ni le sucre ni les substances aromatiques de l'eau de Cologne n'ont disparu. Qu'est-il arrivé au sucre dissous et à l'eau de Cologne évaporée?
Des questions similaires ont surgi devant les gens dès qu'ils ont appris à réfléchir sur les phénomènes naturels qui se produisent autour d'eux. Qu'arrive-t-il à un liquide lorsqu'il s'évapore? Pourquoi les solides se transforment-ils en liquides lorsqu'ils sont chauffés et se solidifient à nouveau lorsqu'ils sont refroidis? Comment expliquer que chauffés, les corps se dilatent, augmentent de volume? Tout cela exigeait une réponse, occupait l'esprit curieux de l'homme. Et il y a déjà plusieurs millénaires, l'idée est venue que toutes les substances sont constituées des particules les plus petites et donc invisibles.
En se dissolvant, la substance se décompose en particules invisibles, qui sont mélangées avec les mêmes particules invisibles d'eau. Des particules de liquide s'échappent de sa surface et s'envolent, se dispersant dans l'espace environnant - le liquide s'évapore. La même chose se produit avec tout liquide vaporisant.
Dans les solides, les particules sont fermement interconnectées, mais sous l'action de la chaleur, la liaison entre elles s'affaiblit et le solide se transforme en liquide. Les corps se dilatent lorsqu'ils sont chauffés car la distance entre les particules invisibles dont ils sont composés augmente.L'hypothèse d'une telle structure «granuleuse» de substances a permis d'expliquer des phénomènes très nombreux et très différents.
Au début, c'était juste une supposition audacieuse. À cette époque, la science en était encore à ses balbutiements et ne pouvait ni prouver l'existence de particules invisibles ni les étudier. Mais les siècles ont passé et l'intuition s'est transformée en une théorie scientifique strictement fondée. Or la doctrine des particules invisibles est à la base de toutes les sciences de la matière. Les scientifiques ont trouvé des preuves totalement incontestables de l'existence de ces particules et ont développé des moyens ingénieux, précis et fiables pour les étudier.
Ainsi, le sucre jeté dans l'eau se décompose en particules invisibles. Ces particules sont appelées molécules. Les molécules sont très petites. Les mesurer avec les mesures habituelles de longueur - centimètres ou millimètres - revient à mesurer l'épaisseur des cheveux en kilomètres. Dans le monde des particules invisibles, leurs propres unités de mesure sont acceptées. Cette mesure de longueur est appelée Angstrom (du nom du scientifique qui l'a appliquée) et est désignée A. Elle est égale à un cent millionième de centimètre.
Le nombre de molécules, même dans un petit grain de matière, est énorme. Imaginez que vous ayez jeté un seul grain de sucre granulé dans le lac Baïkal. Si vous "remuez" à fond le lac de façon à ce que les molécules de sucre soient réparties uniformément dans tout son volume, alors dans chaque litre d'eau du Baïkal, il y aura plus de deux cents molécules de sucre. Et si les molécules qui composent le même cristal minuscule pouvaient être distribuées également à toutes les personnes vivant sur terre, alors chacune aurait eu deux milliards de molécules.
Pourquoi les propriétés des substances sont-elles différentes?
Nous connaissons beaucoup de substances différentes: sel, craie, sucre, eau, cuivre, fer, alcool, vinaigre, etc. Nous distinguons ces substances en apparence, goût, odeur et autres signes caractéristiques, propriétés. La question se pose: pourquoi les propriétés des substances sont-elles différentes? Pourquoi, par exemple, l'alcool est-il inflammable et l'eau n'est-il pas combustible? Pourquoi le sucre est-il carbonisé lorsqu'il est chauffé, mais pas le sel?
Si nous pouvions envisager des molécules agrandies des dizaines de millions de fois, nous verrions que les molécules, aussi petites soient-elles, sont construites, à leur tour, à partir de particules encore plus petites - des atomes. Les atomes qui composent la molécule sont étroitement interconnectés et disposés dans un ordre spécifique.
Comparez une molécule d'eau avec une molécule de sucre
Une molécule d'eau ne comprend que trois atomes, et dans une molécule de sucre très complexe, il y en a beaucoup plus, la taille de ces molécules, leur poids, la disposition mutuelle des atomes en elles sont différentes. C'est la raison de la différence entre les substances; leurs propriétés sont différentes car chaque substance est constituée de molécules différentes de toutes les autres substances. Et seulement tant que les molécules de la substance restent inchangées, jusqu'à ce que leur structure change, la substance reste elle-même.
Lorsque nous dissolvons le sucre, nous le décomposons en molécules distinctes, mais ne le détruisons pas, n'endommagons pas les molécules elles-mêmes et le sucre reste du sucre, conserve ses propriétés (par exemple, le goût sucré). Et si on allait plus loin et brisait les molécules? Que deviendra le sucre alors?
Eh bien, c'est possible!
Pour ce faire, il suffit de chauffer le sucre. Il fondra, s'assombrira, des gaz à odeur désagréable en seront émis, et bientôt il ne restera plus qu'un peu de charbon poreux léger provenant du sucre.Sous l'influence des températures élevées, les molécules de sucre se décomposent et le sucre se transforme en plusieurs autres substances, dont les propriétés sont complètement différentes de celles du sucre. Certains s'envolent sous forme de vapeurs et de gaz, tandis que d'autres restent sous forme de résidu carboné. La destruction des molécules a conduit à la destruction du sucre, à sa transformation en d'autres substances.
Les molécules ne sont pas seulement des grains ou des gouttelettes négligeables d'une substance qui ne diffèrent des gros morceaux et des gouttelettes que par leur taille. Il existe une différence significative entre le plus petit grain d'une substance, composé de quelques molécules seulement, et une molécule: un grain peut être divisé en parties sans détruire la substance elle-même, cela ne peut pas être fait avec une molécule.
