Текущ час:0:00Обща продължителност:13:09

Видео транскрипция

Още преди хиляди години, оглеждайки се в заобикалящата ни среда, хората са установили че съществуват най различни субстанции и тези субстанции...проявяват различни свойства Не само имат различни свойства, някои могат да отразяват светлината по определен начин, или да не отразяват светлината Могат да са с определен цвят, или да са се характеризират с определена температура, да са течни, газообразни или твърди Напоследък започваме да наблюдаваме и как те реагират помежду си, поставени в определени условия тук се виждат снимки на някои от тези вещества. Tова тук е въглерод под формата на графит Това тук е олово, а това злато. Всички изображения, които ви показвам съм ги свалил от ето този сайт Всички показани са в твърдата си форма, но ние също знаем, че Изглежда сякаш в него има определен тип газ определен тип въздушни частички и в зависимост какъв вид газови частици търсим - дали ще е въглерод, кислород или азот имат различни свойства. Също така има вещества, които са в течно състояние, други се превръщат в течност ако повишим температурата достатъчно, Както ако повишим температурата на златото или оловото, те се втечняват. Друг пример е ако запалим въглерода, той преминава в газообразно състояние и се освобождава в атмосферата, а структурата му се разрушава. Това са процеси, които всички ние, цялото човечество сме наблюдавало хиляди години. Това ни довежда до естествения въпрос, който в миналото е бил философски такъв и на когото в днешно време можем да отговорим, този въпрос е: Ако чупим на малки и все по-малки парченца този въглерод, има ли някаква малка част от това вещество, изключително малка частица от тази субстанция, която все още да притежава свойствата на въглерода? И ако има начин да продължим да разграждаме до още по-малки частици, ще загубим ли свойствата на въглерода? Отговорът е: да. От терминологична гледна точка, елементи наричаме тези различни субстанции, тези чисти субстанции, които имат специфични свойства при определена температура и реагират по определен начин. Повтарям наричаме ги елементи. Въглеродът е елемент, оловото е елемент, златото е елемент. Можете да предположите, че водата също е елемент както хората са предполагали назад в историята, но сега знаем, че водата се състои от по-прости елементи. Това са кислород и водород. Всички известни нам елементи са включени в периодичната система. С значи въглерод, само давам пример с онези елементи, които са основни за човечеството и в течение на времето, най-вероятно вие ще се запознаете с всички елементи. Това е кислорода, това азота, а това силиция. Това Au е злато. Това е олово. Най-основната частица на всеки един от тези елементи е атомът. Да обобщим, ако раздробяваме на все по-малки парченца, накрая ще достигнем до въглеродния атом. Направете същото нещо и тук и накрая ще достигнете до златния атом. Ако направите същото и тук, накрая ще получите една от тези частици, която ще наречете оловен атом. Тук вече не можете да продължите да раздробявате, ако не искате оловния атом да се превърне в нещо друго. Тогава вече свойствата на оловото няма да присъстват. Само си помислете, това е нещо, което ми е трудно да си представя защото атомите са невероятно малки. Наистина не можете да си представите колко малки. Например въглерода. Косата ми е направена от въглерод. Всъщност по-голямата част от тялото ми е направена от въглерод. И още, повечето живи същества са направени от въглерод. Например да вземем косата ми, тя е направена от въглерод. Основния елемент, от който се състои косата ми е въглерод. Така че ако вземем един мой косъм- косата ми не жълта, но този цвят контрастира с черния фон. Косата ми всъщност е черна, но не бихте могли да я виждате на екрана. Ако наистина вземем един косъм и ви попитам колко въглеродни атома е широк? И вземете напречен разрез на този мой косъм, не надлъжно, а напречно и попитате колко въглеродни атома е широчината на този косъм? Ще гадаете, че е много малък, затова може би има хиляда въглеродни атома тук, или десет хиляди, или сто хиляди, а аз ще кажа, НЕ! Има един милион въглеродни атома. Можете да преброите един милион въглеродни атома по ширината на нормалния човешки косъм. Атомите не са точно един милион, това твърдение е очевидно приблизително, но това ви дава представа колко малки са атомите. Достатъчно е само да си отскубнете един косъм от главата и да си представите как слагате едно до друго един милион малки неща, не по дължината, а по широчината на косъма. Даже е трудно да видите широчината на косъма. А има един милион въглеродни атома по този напречен разрез. Би било доста яко, вече знаем, че съществува това най-основно съставно блокче въглерод, това най-просто съставно блокче на всеки елемент. Онова, което е още по-изумително е, че тези съставни блокчета са свързани помежду си. Въглеродния атом е съставен от още по-прости частици. Златният атом е също така съставен от такива още по-прости фундаментални частици. Подредбата на тези определя атомите, а промяната в броя на фундаменталните частици може да промени свойствата на този елемент, как реагира спрямо условията, или дори да променим самия елемент. За да можем да разберем материята по-добре, нека да поговорим за тези фундаментални елементи. И ето имаме протона. Всъщност протонът е определящ за броя на протоните в ядрото на атома. Ядрото е нещото което определя елемента. Определя всеки елемент. Когато разгледаме периодичната система ето тук, елементите са всъщност подредени по своето атомно число, а атомното число е буквално броя на протоните във всеки елемент. По определение, водорода има един протон. Хелия има два протона. Въглерода има шест протона. Не можете да имате въглерод със седем протона, при такъв брой елементът е азот и вече не е въглерод. Кислородът има осем протона. Ако някакси пробавите още един протон, вече няма да се кислород, а флуор. Това определя елементите. Броя на протоните определя елементите. И атомното число броя на протоните, броя на протоните, запомнете това е числото написано тук отгоре на всеки един от тези елементи от периодичната система, номера на протоните е равен на атомното число. Е равен на атомното число. И те слагат това число тук, защото е определящата характеристика на елемента. Другите две съставни части на атома са електрона и неутрона. Можете да започнете да строите модела в главите си, който в течение на изучаването на химия ще видите, ще става все по-абстрактен и ще ви е много трудно да си създавате определения, но един начин да си го представите е да мислено да сложите протоните и неутроните в центъра на атома. Те представляват ядрото на атома. Например, знаем, че въглерода има шест протона. Едно, две, три, четири, пет, шест. Въглерод 12, който е версия на въглерода, също има шест неутрона. Можете да имате версии на въглерода, които имат различен брой неутрони. И така, броя на неутроните може да се променя, броя на електроните може да се променя и все още можем да имаме същия елемент. Но протоните не могат да се променят. Ако промените протоните, получавате различен елемент. Ще ви нарисувам ядротото на въглерод 12. Едно, две, три, четири, пет, шест. И ето това тук е ядрото на въглерод 12. И понякога той ще бъде изписан така. А понякога те ще изпишат и броя на протоните. Причината поради, която изписваме въглерод 12, знаете, преброих шест неутрона, та причината е, че това е сбора-можете да го разгледате като общия брой- един начин да го разгледате, в бъдеще ще видим повече нюанси, това е общия брой на протони и неутрони в ядрото. Въглеродът по дефиниция има атомно число 6, но можем да го добавим тук, за да си напомняме за него. И така, в центъра на въглеродния атом имаме това ядро. И въглерод 12 има шест протона и шест неутрона. Друга версия на въглерода, въглерод 14, пак има шест протона, но този път осем неутрона. Значи броя на неутроните може да се променя, но това тук е въглерод 12. И ако въглерод 12 е неутрален, ще ви дам ако е неутрален, пак ще има шест електрона. Ще ви нарисувам тези шест електрона. Едно, две, три, четири, пет, шест. Един начин, може би първия начин да си представим връзките между електроните и ядрото, е да визуализираме как електроните обикалят, движат се около това ядро. Друг модел е да ги си представим как орбитират около ядрото, но това не е точно така. Те не орбитират, така както планета орбитира, около слънцето. Но това е добра стартова позиция. Още един начин е да ги видим как някакси подстачат около ядрото или бръмчат около него. Това е така само защото реалността е много странна на това ниво на съществуване и всъщност ще трябва да се обърнем към квантовата физика, за да можем наистина да разберем какво тояно прави електрона. Но първия ментален модел в главата ви е в центъра на атома на този въглерод 12, имате това ядро. Това ви е ядрото ето тук. А тези електрони подстачат около ядрото. Причината, поради която тези електрони не се отдалечават от това ядро е, че те са някакси привлечени от това ядро и формират част от този атом, чийто протони имат положителен заряд. Имат положителен заряд, а електроните имат отрицателен заряд. Едно от отличителните качества на тези фундаментални частици е, че когато започнете да си мислите какво връщност е заряд, когато започнете да се замисляте, някакси навлизате надълбоко. Но единственото, което знаем, когато говорим за електромагнитни сили е, че противоположните заряди се привличат. Най-добрия начин да разсъждаваме е: протоните и електроните имат различни заряди, следователно се привличат. Неутроните са неутрални, затова те само си седят тук вътре в ядрото и имат влияние върху свойствата до известна степен, за някои атоми на определени елементи. Но причината, електроните да не отлетят е, защото те са привлечени. Те са привлечени от ядрото. Те също така имат невероятно висока честота- всъщност е много... пак се докоснахме до една много странна част от физиката щом стана въпрос за това, всъщност какво точно прави електрона. Предполагам можем да кажем, че електона подскача толкова интензивно, за да не падне върху ядрото, така можем да си представим този момент. И ето, споменах ви за въглерод 12, който се определя от броя на протоните. Кислорода се определя от своите осем протона. И още веднъж, електроните могат да си взаимодйстват с други електрони. Те могат да бъдат отнети от други атоми. И този момент всъщност формира голяма част от разбирането ни за химичните процеси. Базира се на това колко електрони има един определен атом или елемент. И как тези електрони се конфигурират, как електроните на други елементи се конфигурират или може би други атоми на същия елемент. Можем да започнем да предвиждаме как атомът на един елемент, може да реагира на друг атом от същия елемент, или атом от един елемент, как би реагирал, как би граничил или ограничил, привлякъл или отблъснал един атом от с друг елемент. Например (за това ще учим много за в бъдеще), възможно е един атом да изблъска електрон от въглерода, поради някаква причина и ще говорим за това, че определени неутрални атоми на определени елементи имат Например, ако един от тези атоми изблъска един електрон от въглерода, тогава този въглероден атом ще има по-малко електрони отколкото протони и тогава ще имаме пет електрона и шест протона Това създава положителен заряд. И така в този въглерод 12, първата версия която направих, имах шест протона, шест електрона и така заряда се унищожава. Ако изгубя един електрон и остават само пет, тогава ще имам положителен заряд. Ще говорим още много за това, в течение на уроците по химия, но се надявам, че започва да ви става интересно. Сега вече можем да се приближим до тази фундаментална градивна частица наречена атом. А дори по-забележително е, че тази фундаментална градивна частица е изградена от дори по-фундаментални градивни частици. И тези неща могат да бъдат разменяни, за да променят свойствата на атомите или дори да преминават от атома на един елемент в атома на друг елемент.