Šta je to materija?

Vrlo često čujemo kako se spomene riječ “materija”, ali ta riječ zvuči tako daleko i nerazumljivo, kao neka viša matematika. Šta je to materija i od čega se sastoji? Kako nekome – djetetu naprimjer – objasniti šta je to materija?

Sve što postoji na svijetu ili je materija ili je energija. Kako ćemo znati šta je materija, a šta energija? Najjednostavnije je da zapamtimo kako je materija sve ono što možemo opipati, uzeti u ruku, razne stvari. Naravno, čini nam se da zrak ne možemo opipati niti uzeti u ruku, ali on je tu, i – nećete vjerovati – pritišće nas. Stub zraka ispod kojeg se mi nalazimo možemo osjetiti, mada nam se čini kao da zrak nema masu.

 

Svi predmeti koji nas okružuju, bez obzira li su oni čvrsti, tečni ili u obliku gasa, izgrađeni su od sitnih čestica materije koje zovemo molekule i atomi. U zavisnosti koliko su jako ove čestice povezane između sebe, materija može biti u čvrstom, tečnom ili gasovitom stanju.

 

Zamislite to ovako: stavite na dlan malo kuhinjske soli. Ona izgleda kao mali kristali, mala zrnca bijele boje. Sad iz te gomile zrnaca izdvojite samo jedno zrnce i zamislite kako to zrnce dijelite na sve manje i manje dijelove. Konačno bismo tom diobom dobili neku česticu koja se više ne može dijeliti. Ustvari- takva čestica bi se još mogla dijeliti, ali ono što se dobije više ne bi bilo kuhinjska so. Takvu – najmanju česticu koja ima svojstva iste one tvari koju smo dijelili nazivamo molekul (molekula).

Molekule se sastoje od istovrsnih ili raznovrsnih atoma. Riječ “atom” na grčkom jeziku znači “onaj koji se ne može više dijeliti”. Neke molekule imaju jedan atom, neke dva, neke tri, a neke mogu da imaju i na hiljade (pa čak i više) atoma. Stari Grci su smatrali kako je sav opipljivi svijet sastavljen iz malenih čestica – atoma, ali nauka u to vrijeme nije bila tako napredna da to i dokaže. Tek je engleski naučnik John Dalton (Džon Dalton) 1808. godine uspio dokazati kako se naš svijet sastoji od ovih malih zrnca- atoma, koja se ne mogu vidjeti golim okom.

 

U slučaju soli, molekula soli se sastoji od različitih atoma – od atoma hemijskih elemenata natrijuma i hlora. Svaka molekula kuhinjske soli ima jedan atom natrijuma i jedan atom hlora. Natrijum i hlor zovemo hemijski elementi. Zapravo, hemijski elementi su vrste atoma. Možda je najlakše ako usporedimo hemijske elemente i njihove atome sa Lego-kockicama: svaki tip kockice – male, srednje, velike, okrugle, pločaste i druge bi bili kao hemijski elementi, a svaka pojedinačna kockica od različitih vrsta kockica bi bila kao atom.

Postoje i molekule koje se sastoje od atoma iste vrste. Recimo, tako je sa molekulom zlata – svi atomi u molekuli zlata su isti – svi su atomi zlata. Isto tako, molekula kisika se sastoji od dva ista atoma.

Vrlo je bitno naučiti od čega se sastoji molekula vode: ona ima jedan atom kisika (oksigena) i dva atoma vodika (hidrogena). Dakle, ima ukupno 3 atoma od dva različita hemijska elementa. Ako uzmetu jednu bijelu, malo veću lego-kockicu i na nju pričvrstite dvije plave, ali malo manje kockice, dobićete nešto što nam može poslužiti kao model molekule vode.

Znak u nauci za molekulu vode je H2O (ha-dva-o), pri čemu “H” znači vodik (hidrogen), a “O” kisik (oksigen). Postoji i pjesmica koja kaže “Piješ vodu kao vo, a ne znaš šta je H2O”. U kapljici vode ima toliko molekula vode da je vrlo teško izgovoriti ime tog broja!

Atomi i molekule su toliko sitni da ih u zrncu pijeska ima koliko i svih zrna pijeska na plaži!