ساختنِ ماده‌ی تازه
کوفی دوچرخه‌اش را تمام زمستان زیر باران رها کرده است. بهار که می‌شود، زنجیرِ براق دوچرخه را پوسته‌ای نارنجی و قهوه‌ای پوشانده که ورقه‌ورقه می‌شود. این پوسته نه خاک است و نه رنگ. زنگ است، و پاییز هنوز آن‌جا نبود. این ماده‌ی تازه از کجا آمده، و از کجا بفهمیم که ماده‌ای تازه دارد ساخته می‌شود؟
واکنش شیمیایی چیست
در درس «دو جور تغییر» دیدیم که تغییر شیمیایی ماده‌ای تازه می‌سازد. شیمی‌دان‌ها به این رخداد واکنش شیمیایی (chemical reaction) می‌گویند: ماده‌هایی به هم می‌رسند و به ماده‌هایی دیگر تبدیل می‌شوند.
به ماده‌هایی که از آن‌ها شروع می‌کنیم واکنش‌دهنده‌ها (reactants) می‌گویند، و به ماده‌های تازه‌ای که در پایان به دست می‌آیند فراورده‌ها (products). در زنگ زدن، واکنش‌دهنده‌ها آهنِ زنجیر، گازی در هوا به نام اکسیژن، و آب‌اند. فراورده زنگ است. زنگ هیچ شباهتی به آهن ندارد: آهن سخت و خاکستری و محکم است، اما زنگ نارنجی و قهوه‌ای، ترد و سست است.
تصویر: قایقی آهنیِ قدیمی که زنگ زده، کنارِ قایقی که تازه رنگ شده است (تصویرسازی).
واکنش را با یک پیکان می‌نویسند: واکنش‌دهنده‌ها پیش از پیکان و فراورده‌ها پس از آن.
آهن + اکسیژن + آب ← زنگ
پیکان را «تبدیل می‌شود به» بخوانید. زنگ زدن آهسته است و روزها یا هفته‌ها طول می‌کشد. واکنش‌های دیگری در کمتر از یک ثانیه انجام می‌شوند.
نشانه‌های واکنش
ساخته شدنِ ماده‌ی تازه را نمی‌توانیم ببینیم، اما اغلب نشانه‌هایی می‌بینیم که می‌گویند واکنشی در جریان است. دنبال این‌ها بگردید:
- حباب‌های گازی که پیش‌تر نبودند، مثل کف کردن جوش‌شیرین در سرکه.
- رنگی تازه، مثل قهوه‌ای شدن سیبِ بریده، یا رنگ نارنجی زنگ.
- گرما یا نور، مثل شعله‌ی شمع.
- بویی تازه، مثل شیری که ترش شده است.
- جامدی که پیدا می‌شود در مایعی شفاف، یا جامدی که بی‌آن‌که حل شود ناپدید می‌شود.
نشانه است، نه دلیل
نشانه فقط سرنخ است، نه دلیل. آبی که در قابلمه می‌جوشد حباب می‌کند، اما هنوز آب است: حباب‌ها بخار آب‌اند و این تغییری فیزیکی است. لامپ نور و گرما می‌دهد، اما درونش هیچ ماده‌ی تازه‌ای ساخته نمی‌شود. پس هر وقت نشانه‌ای دیدید، همان پرسش درس قبل را بپرسید: آیا این‌جا ماده‌ای تازه هست که پیش‌تر نبود؟
در خانه امتحان کنید
- دو قاشق جوش‌شیرین در لیوانی بریزید و لیوان را در کاسه یا سینک بگذارید.
- کمی سرکه رویش بریزید و تماشا کنید.
- دستتان را نزدیک دیواره‌ی بیرونی لیوان بگیرید. سردتر شده است؟
- سیبی را از وسط نصف کنید. یک نیمه را در بشقابی بگذارید و یک ساعت بعد دوباره نگاهش کنید.
کف، گازی به نام کربن دی‌اکسید است که از واکنش جوش‌شیرین و سرکه ساخته شده. خیلی‌ها حس می‌کنند لیوان کمی سرد می‌شود: بعضی واکنش‌ها به‌جای گرما دادن، گرما می‌گیرند. سیب قهوه‌ای می‌شود، چون رویه‌ی بریده‌اش با اکسیژن هوا واکنش می‌دهد.
مراقب باشید
فقط خوراکی‌ها را بچشید. هیچ‌وقت شوینده‌ها و مواد پاک‌کننده‌ی خانه را با هم مخلوط نکنید تا ببینید چه می‌شود: بعضی از آن‌ها گازهای سمی می‌سازند.
واژه‌های این درس
- واکنش شیمیایی - رخدادی که در آن ماده‌ها به ماده‌هایی دیگر تبدیل می‌شوند
- واکنش‌دهنده‌ها - ماده‌هایی که از آن‌ها شروع می‌کنیم
- فراورده‌ها - ماده‌های تازه‌ای که ساخته می‌شوند
ایده‌ی اصلی
در واکنش شیمیایی، واکنش‌دهنده‌ها به فراورده‌هایی تازه تبدیل می‌شوند. حباب، رنگ تازه، گرما یا نور، بو یا جامدی تازه سرنخ‌هایی‌اند که می‌گویند واکنشی در جریان است، اما محک اصلی این است که آیا ماده‌ای تازه ساخته شده یا نه.