Knaph

اتم‌ها کنارِ هم21 از 234 دقیقه مطالعه

ترکیب: چیزی تازه

احتمالاً هر روز کمی نمک می‌خورید. حالا به این نکته‌ی عجیب فکر کنید: نمکِ خوراکی از دو عنصر ساخته شده است. یکی سدیم است، فلزی نرم و براق و آن‌قدر سرکش که اگر به آب بخورد، کف می‌کند و جوش‌وخروش راه می‌اندازد و ممکن است شعله‌ور شود. دیگری کلر است، گازی زرد مایل به سبز که تنفسش سمی است. چطور چنین فلزی و چنین گازی چیزی می‌سازند که روی غذایتان می‌پاشید؟

در آزمایشگاهِ مدرسه، تکه‌ی کوچکی فلزِ خاکستری در ظرفی شیشه‌ای پر از آب، پشتِ یک صفحه‌ی ایمنیِ شفاف، جوش و خروش می‌کند و دود و شعله‌ی کوچکی از آن بلند می‌شود. دستی با دستکش انبری گرفته، و بچه‌هایی با عینکِ ایمنی از دور تماشا می‌کنند.

تصویر: معلمی که تکه‌ی کوچکی سدیم را پشتِ صفحه‌ی ایمنی در آب می‌اندازد (تصویرسازی). هرگز خودتان این کار را نکنید.

تکه‌ای فلزِ خاکستری و نرم در یک ظرف با برچسبِ سدیم، و کنارش شیشه‌ای دربسته پر از گازِ زرد مایل به سبز با برچسبِ کلر. پیکانی از این دو به یک نمکدان و کپه‌ای از دانه‌های سفید می‌رسد، با برچسبِ نمکِ خوراکی.

عنصرهای مختلف، پیوسته به هم

در درس «وقتی اتم‌ها به هم می‌پیوندند» دیدیم که اتم‌ها می‌توانند به هم بپیوندند. وقتی اتم‌های عنصرهای مختلف به هم می‌پیوندند، ترکیب (compound) می‌سازند. ترکیب ماده‌ای است که از دو یا چند عنصرِ مختلفِ به هم پیوسته ساخته شده است.

نمک ترکیبی از سدیم و کلر است. آب هم ترکیب است: هر مولکولِ آب دو اتمِ هیدروژن و یک اتمِ اکسیژن است که به هم پیوسته‌اند. اما اکسیژنِ هوا ترکیب نیست، هرچند اتم‌هایش جفت‌جفت‌اند، چون هر دو اتمِ این جفت اکسیژن‌اند. ترکیب همیشه دست‌کم دو عنصرِ مختلف دارد.

نکته‌ی شگفت‌انگیز این است: ترکیب ماده‌ای تازه با ویژگی‌های خودش است. ویژگی‌های عنصرهای سازنده‌اش را نگه نمی‌دارد. سدیم فلز است و کلر گازی سمی، اما نمک هیچ‌کدام از این دو نیست. نمک بلورهایی سفید و ترد و بی‌خطر است که در آب حل می‌شود. آب هم نمونه‌ی خوبی است. هیدروژن گازی است که می‌سوزد و اکسیژن گازی است که به سوختن کمک می‌کند. اما وقتی این دو به هم بپیوندند و آب بسازند، مایعی به دست می‌آید که با آن آتش را خاموش می‌کنیم.

گوی‌هایی که مثلِ مکعبی کوچک از تیله‌ها، در قالبی منظم چیده شده‌اند: در هر ردیف گوی‌های بنفش با برچسبِ Na و گوی‌های سبز با برچسبِ Cl یکی‌درمیان آمده‌اند، طوری که هر گوی بنفش همسایه‌های سبز دارد و هر گوی سبز همسایه‌های بنفش. برچسبی می‌گوید: نمکِ خوراکی، از نزدیک. در گوشه نوشته شده که اندازه‌ها واقعی نیستند.

نمک مثلِ آب از مولکول‌های کوچک ساخته نشده است. در بلورِ نمک، سدیم و کلر در قالبی بزرگ و منظم کنارِ هم چیده شده‌اند، به ازای هر سدیم یک کلر. برای همین است که بلورهای نمک سطح‌های صاف و گوشه‌های چهارگوش دارند.

ترکیب مخلوط نیست

در درس «خالص یا مخلوط؟» با مخلوط‌ها آشنا شدیم، مثلِ شن و نمکی که با هم هم زده شده‌اند. مخلوط و ترکیب شاید شبیهِ هم به نظر برسند، اما خیلی با هم فرق دارند.

در مخلوط، هر بخش ویژگی‌های خودش را نگه می‌دارد، و می‌توانید بخش‌ها را با ترفندهایی مثلِ الک، صافی یا آهن‌ربا دوباره از هم جدا کنید؛ همان کاری که در درس «جدا کردنِ مخلوط‌ها» کردیم. در ترکیب، عنصرها به هم پیوسته‌اند و چیزی تازه ساخته‌اند، و هیچ‌کدام از آن ترفندها نمی‌تواند جدایشان کند. برای جدا کردنشان یک واکنشِ شیمیاییِ دیگر لازم است.

دو قاب. در قابِ مخلوط، کپه‌ای پودرِ زرد با تکه‌های خاکستریِ آهن در آن، و آهن‌ربایی بالای آن که تکه‌های آهن را بیرون می‌کشد. در قابِ ترکیب، تکه‌ای خاکستریِ تیره که از گرم کردنِ همان آهن و پودرِ زرد با هم ساخته شده، و همان آهن‌ربا بالای آن که چیزی را بیرون نمی‌کشد.

یک نمونه‌ی معروفِ مدرسه‌ای، آهن است و پودری زرد به نامِ گوگرد. اگر آن‌ها را با هم هم بزنید، مخلوط‌اند: آهن‌ربا آهن را فوراً بیرون می‌کشد. اگر آن‌ها را با هم گرم کنید (در آزمایشگاه، هرگز در خانه)، با هم واکنش می‌دهند و ترکیبی تازه به نامِ آهن سولفید می‌سازند. حالا آهن‌ربا هیچ اثری بر آن ندارد، چون دیگر آهنِ آزادی نمانده که بیرون کشیده شود.

در خانه امتحان کنید

  1. نصفِ قاشق نمک و نصفِ قاشق فلفلِ سیاهِ آسیاب‌شده را در لیوانی خشک با هم هم بزنید. این مخلوط است: هنوز هر دو را می‌بینید.
  2. کمی آب بریزید و هم بزنید. نمک حل می‌شود و بیشترِ فلفل روی آب می‌ماند. اجزای مخلوط از هم جدا می‌شوند.
  3. حالا به خودِ نمک نگاه کنید. هیچ ترفندی در آشپزخانه نمی‌تواند سدیم یا کلر را از آن بیرون بکشد، چون نمک ترکیب است، نه مخلوط.

مراقب باشید

فقط از نمک و فلفلِ آشپزخانه استفاده کنید. هرگز شوینده‌های خانه را برای دیدنِ نتیجه با هم مخلوط نکنید: بعضی از آن‌ها گازهای سمی می‌سازند.

واژه‌های این درس

  • ترکیب - ماده‌ای که از دو یا چند عنصرِ مختلفِ به هم پیوسته ساخته شده و ویژگی‌های تازه‌ی خودش را دارد

ایده‌ی اصلی

وقتی عنصرهای مختلف به هم می‌پیوندند، ترکیب می‌سازند: ماده‌ای تازه که شاید هیچ شباهتی به عنصرهای درونش نداشته باشد. ترکیب، برخلافِ مخلوط، با الک و صافی و آهن‌ربا از هم جدا نمی‌شود.

دانش خود را بسنجید

ورود برای سنجش دانش خود از این درس و پیگیری پیشرفتتان.