وقتی اتم‌ها به هم می‌پیوندند
به یک لیوان آب نگاه کنید. در درس «باز هم نصفش کن» دیدیم که همه‌چیز از اتم ساخته شده است. در درس «عنصر: فقط یک جور اتم» هم دیدیم که عنصر ماده‌ای است که فقط یک جور اتم دارد. اما آب عنصر نیست و در جدول تناوبی خانه‌ای ندارد. پس آب از چه ساخته شده، و اتم‌هایش چطور کنارِ هم قرار گرفته‌اند؟
گروه‌های کوچکی از اتم‌ها
جواب این است که اتم‌ها می‌توانند به هم بپیوندند. دو یا چند اتم می‌توانند همدیگر را نگه دارند و با هم بمانند، مثلِ بچه‌هایی که دستِ هم را گرفته‌اند و حلقه زده‌اند. به گروهِ کوچکی از اتم‌ها که به هم پیوسته‌اند مولکول (molecule) می‌گویند.
آب از مولکول‌هایی بسیار ریز ساخته شده که همه دقیقاً مثلِ هم‌اند. هر مولکولِ آب دو اتمِ هیدروژن و یک اتمِ اکسیژن است که به هم پیوسته‌اند. اتمِ اکسیژن در وسط است و دو اتمِ هیدروژن، هر کدام از یک طرف، به آن چسبیده‌اند؛ کمی شبیهِ دو گوش روی یک سر.
اندازه‌های این تصویر واقعی نیستند. مولکولِ آبِ واقعی آن‌قدر کوچک است که با هیچ ذره‌بینی دیده نمی‌شود، و اتم‌ها هم واقعاً گوی‌های رنگی نیستند. رنگ‌ها فقط برای این‌اند که اتم‌ها را از هم تشخیص دهیم: در این دوره اکسیژن همیشه قرمز است و هیدروژن همیشه سفید.
ذره‌های ریزی را که در درس «ذره‌های ریزِ در حرکت» دیدیم یادتان هست؟ در آب، هر کدام از آن ذره‌ها یک مولکولِ آب است. وقتی آب می‌جوشد، مولکول‌ها از هم دور می‌شوند، اما هر مولکول سالم می‌ماند. بخارِ آب هم از همان مولکول‌های آب ساخته شده است.
اتم‌ها اصلاً چرا همدیگر را نگه می‌دارند؟ این داستانی است برای سطح‌های بعدی. فعلاً همین کافی است که بدانیم این کار را می‌کنند.
مولکول‌هایی از یک عنصر
مولکول می‌تواند از اتم‌های یک عنصر هم ساخته شود. اکسیژنی که نفس می‌کشید از تک‌اتم‌های اکسیژن ساخته نشده است. اتم‌هایش جفت‌جفت‌اند: دو اتمِ اکسیژن به هم پیوسته‌اند و یک مولکولِ اکسیژن ساخته‌اند. نیتروژن هم، گازی که بیشترِ هوا را تشکیل می‌دهد، جفت‌جفت است.
اما همه‌ی اتم‌ها گروه‌های کوچک نمی‌سازند. هلیمِ داخلِ بادکنک‌های جشن از تک‌اتم‌های هلیم ساخته شده که هر کدام تنهاست. در یک تکه طلا یا آهن هم اتم‌ها گروه‌های کوچک نمی‌سازند؛ همه کنارِ هم فشرده می‌شوند و جمعیتی بزرگ از اتم‌ها را تشکیل می‌دهند.
در خانه امتحان کنید
- چند گوجه‌گیلاسی (به‌جای اتم‌های اکسیژن)، چند حبه انگور که کوچک‌ترند (به‌جای اتم‌های هیدروژن) و چند خلال‌دندان بردارید.
- دو حبه انگور را با خلال‌دندان به یک گوجه‌گیلاسی وصل کنید، هر کدام از یک طرف. حالا مدلی از یک مولکولِ آب ساخته‌اید.
- دو گوجه‌گیلاسی را به هم وصل کنید. این مدلی از مولکولِ اکسیژنِ هواست.
- سه مولکولِ آب بسازید و کنارِ هم بگذارید. همه دقیقاً مثلِ هم‌اند، درست مثلِ مولکول‌های واقعیِ آب.
البته میوه‌ها فقط مدل‌اند: اتم‌های واقعی میوه نیستند، و چیزی که آن‌ها را کنارِ هم نگه می‌دارد هم خلال‌دندان نیست.
مراقب باشید
خلال‌دندان تیز است. آن را از بچه‌های کوچک دور نگه دارید، و میوه‌ای را که روی زمین افتاده نخورید.
واژه‌های این درس
- مولکول - گروهی کوچک از دو یا چند اتم که به هم پیوسته‌اند
ایده‌ی اصلی
اتم‌ها می‌توانند به هم بپیوندند و گروه‌هایی کوچک به نامِ مولکول بسازند. هر مولکولِ آب دو اتمِ هیدروژن و یک اتمِ اکسیژن است، و اکسیژنِ هوا از جفت‌های اتمِ اکسیژن ساخته شده است.