पानी में फेंक दिया गया चीनी का एक टुकड़ा थोड़ी देर के बाद गायब हो जाता है - यह अदृश्य हो जाता है। लेकिन इन परिचित शब्दों का क्या मतलब है?
पानी का मीठा स्वाद और पूरे कमरे में फैलने वाली गंध स्पष्ट रूप से कहती है कि न तो चीनी और न ही कोलोन के सुगंधित पदार्थ गायब हो गए। भंग चीनी और वाष्पित कोलोन का क्या हुआ?
लोगों के सामने ऐसे ही सवाल उठने लगे जैसे ही उन्होंने अपने आसपास होने वाली प्राकृतिक घटनाओं पर चिंतन करना सीखा। वाष्पित होने पर किसी तरल का क्या होता है? गर्म होने पर ठोस पदार्थ तरल में क्यों बदल जाते हैं और ठंडा होने पर फिर से जम जाते हैं? कैसे समझा जाए कि गर्म होने पर, शरीर का विस्तार होता है, मात्रा में वृद्धि होती है? यह सब एक जवाब की आवश्यकता है, मनुष्य के पूछताछ दिमाग पर कब्जा कर लिया। और पहले से ही कई हजारों साल पहले यह विचार उत्पन्न हुआ था कि सभी पदार्थ सबसे छोटे और इसलिए अदृश्य कणों से मिलकर बने होते हैं।
घुलने से पदार्थ अदृश्य कणों में बिखर जाता है, जो पानी के समान अदृश्य कणों के साथ मिल जाता है। तरल के कण इसकी सतह से बाहर आते हैं और उड़ जाते हैं, आसपास के अंतरिक्ष में बिखर जाते हैं - तरल वाष्पित हो जाता है। यही बात किसी भी वाष्पशील तरल के साथ होती है।
ठोस पदार्थों में, कणों को मजबूती से आपस में जोड़ा जाता है, लेकिन गर्मी के प्रभाव में, उनके बीच का बंधन कमजोर हो जाता है और ठोस तरल में बदल जाता है। गर्म होने पर निकायों का विस्तार होता है, क्योंकि अदृश्य कणों के बीच की दूरी बढ़ जाती है।पदार्थों की ऐसी "दानेदार" संरचना की धारणा ने बहुत सारे और बहुत अलग-अलग घटनाओं की व्याख्या करना संभव बना दिया।
पहले तो यह सिर्फ एक साहसिक अनुमान था। उन प्राचीन काल में विज्ञान अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में था और न तो अदृश्य कणों के अस्तित्व को साबित कर सकता था और न ही उनकी जांच कर सकता था। लेकिन सदियां बीत गईं और कूबड़ एक कठोर वैज्ञानिक सिद्धांत में बदल गया। अब अदृश्य कणों का सिद्धांत पदार्थ के सभी विज्ञानों का आधार है। वैज्ञानिकों ने इन कणों के अस्तित्व के लिए पूरी तरह से निर्विवाद सबूत पाए हैं और उनका अध्ययन करने के लिए सरल, सटीक और विश्वसनीय तरीके विकसित किए हैं।
तो, पानी में फेंकी गई चीनी अदृश्य कणों में बिखर जाती है। इन कणों को अणु कहा जाता है। अणु बहुत छोटे होते हैं। लंबाई के सामान्य माप के साथ उन्हें मापना - सेंटीमीटर या मिलीमीटर - किलोमीटर में बालों की मोटाई को मापने के समान है। अदृश्य कणों की दुनिया में, उनकी इकाइयां स्वीकार की जाती हैं। लंबाई के इस माप को एंगस्ट्रॉम कहा जाता है (इसे लागू करने वाले वैज्ञानिक के नाम से) और नामित ए है। यह सेंटीमीटर के सौ मिलियनवें हिस्से के बराबर है।
द्रव्य के एक छोटे धब्बे में भी अणुओं की संख्या बहुत बड़ी है। कल्पना कीजिए कि आपने दानेदार चीनी का एक एक दाना लेक बैकाल में फेंक दिया। यदि आप अब झील को अच्छी तरह से "हिला" देते हैं ताकि चीनी अणुओं को समान रूप से इसकी पूरी मात्रा में वितरित किया जाए, तो बैकल पानी के प्रत्येक लीटर में दो सौ से अधिक चीनी अणु होंगे। और अगर एक ही छोटे क्रिस्टल को बनाने वाले अणु पृथ्वी पर रहने वाले सभी लोगों के लिए समान रूप से वितरित किए जा सकते हैं, तो प्रत्येक को दो अरब अणु मिलेंगे।
पदार्थों के गुण भिन्न क्यों हैं?
हम कई अलग-अलग पदार्थों को जानते हैं: नमक, चाक, चीनी, पानी, तांबा, लोहा, शराब, सिरका और इतने पर। हम इन पदार्थों को उपस्थिति, स्वाद, गंध और अन्य विशिष्ट लक्षणों, गुणों में भेद करते हैं। सवाल उठता है: पदार्थों के गुण अलग-अलग क्यों हैं? क्यों, उदाहरण के लिए, शराब ज्वलनशील है और पानी दहनशील नहीं है? गर्म होने पर चीनी क्यों नहीं दी जाती, लेकिन नमक नहीं?
यदि हम अणुओं को दसियों लाख बार बढ़ा सकते हैं, तो हम देखेंगे कि अणु, चाहे कितने ही छोटे क्यों न हों, बदले में, छोटे कणों से भी - परमाणुओं से। अणु को बनाने वाले परमाणुओं को एक विशिष्ट क्रम में बारीकी से आपस में जोड़ा और व्यवस्थित किया जाता है।
चीनी अणु के साथ पानी के अणु की तुलना करें
एक पानी के अणु में केवल तीन परमाणु होते हैं, और एक बहुत ही जटिल चीनी अणु में बहुत अधिक होते हैं, इन अणुओं के आकार, उनके वजन और उनमें परमाणुओं की पारस्परिक व्यवस्था अलग होती है। यह पदार्थों के बीच अंतर का कारण है; उनके गुण भिन्न हैं क्योंकि प्रत्येक पदार्थ में अन्य सभी पदार्थों की तुलना में अलग-अलग अणु होते हैं। और केवल जब तक पदार्थ के अणु अपरिवर्तित रहते हैं, जब तक उनकी संरचना नहीं बदलती, तब तक पदार्थ स्वयं ही बना रहता है।
जब हम चीनी को भंग कर देते हैं, तो हम इसे अलग-अलग अणुओं में तोड़ देते हैं, लेकिन इसे नष्ट नहीं करते हैं, स्वयं अणुओं को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं, और चीनी चीनी बनी रहती है, इसके गुणों (उदाहरण के लिए, मीठा स्वाद) को बरकरार रखती है। ठीक है, क्या होगा अगर हम आगे जाकर अणुओं को तोड़ेंगे? फिर चीनी का क्या बनेगा?
खैर, यह किया जा सकता है!
ऐसा करने के लिए, बस चीनी को गर्म करें। यह पिघल जाएगा, काला हो जाएगा, अप्रिय रूप से महक गैसों को इससे उत्सर्जित किया जाएगा, और जल्द ही चीनी से थोड़ा हल्का झरझरा कोयला रहेगा।उच्च तापमान के प्रभाव में, चीनी के अणु टूट जाते हैं, और चीनी कई अन्य पदार्थों में बदल जाती है, जिनके गुण चीनी के उन लोगों से बिल्कुल अलग होते हैं। उनमें से कुछ वाष्प और गैसों के रूप में उड़ जाते हैं, जबकि अन्य एक कार्बोनेस अवशेष के रूप में रहते हैं। अणुओं के विनाश से चीनी का विनाश हुआ, जिससे अन्य पदार्थों में इसका परिवर्तन हुआ।
अणु सिर्फ एक पदार्थ के नगण्य अनाज या बूंदें नहीं होते हैं जो केवल आकार में बड़े टुकड़ों और बूंदों से भिन्न होते हैं। एक पदार्थ के सबसे छोटे दाने के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर होता है, जिसमें केवल कुछ अणु होते हैं, और एक अणु: एक दाने को पदार्थ को नष्ट किए बिना भागों में विभाजित किया जा सकता है, यह एक अणु के साथ नहीं किया जा सकता है।
