Hemija nije samo niz formula, molekula i atoma. Dobro, tehnički jeste. Ali upravo ti atomi i molekule stoje iza nekih od najfascinantnijih pojava u svijetu oko nas. Hajde da na trenutak ostavimo po strani teorijske i analitičke zadatke iz hemije. Zaboravimo na sljedeću jednačinu koju trebate riješiti, grafikon koji vas čeka ili eksperiment koji još niste završili. Odložimo stehiometriju, proračune i definicije, barem nakratko.
Umjesto razmišljanja o molovima, hemijskim spojevima ili prelaznim metalima, fokusirajmo se na zabavnu stranu hemije. Na ono zbog čega je ovaj predmet toliko uzbudljiv, inspirativan i pun iznenađenja. Upravo su zanimljive hemijske činjenice često razlog zašto se učenici i studenti zaljube u ovaj predmet. Iako se hemija u školama često percipira kao teorijska i zahtjevna, mnoge njene najzanimljivije činjenice ostaju izvan nastavnih planova. Upravo takvi primjeri mogu pomoći učenicima i studentima u Bosni i Hercegovini da hemiju sagledaju kao živu i primjenjivu nauku.
Hemija nije samo Avogadrov broj, kovalentne veze i funkcionalne grupe. Ona objašnjava zašto svijet izgleda, miriše, reaguje i funkcioniše baš tako kako funkcioniše. Od svakodnevnih pojava do nevjerovatnih naučnih otkrića - hemija je svuda oko nas.
U nastavku donosimo neke od najzanimljivijih hemijskih činjenica koje pokazuju koliko je ovaj predmet zapravo fascinantan. A za temeljni pregled hemije i njenih osnovnih principa, pogledajte ovaj članak.
Kada su hemičari izumili stvari sasvim slučajno
Kroz historiju je bilo mnogo revolucionarnih otkrića u hemiji. Međutim, neka od najpoznatijih nisu nastala planski, već sasvim slučajno.
Vatromet (fireworks)
Prema jednoj od najpoznatijih priča iz historije hemije, prije otprilike dvije hiljade godina jedan kineski kuhar je, pripremajući obrok, slučajno pomiješao tri sastojka koja su tada bila uobičajena u kuhinji: drveni ugalj, sumpor i kalijum-nitrat. Kalijum-nitrat, poznat i kao salitra, već se dugo koristio kao sredstvo za konzerviranje hrane.
Kada su ove supstance pomiješane i zagrijane, došlo je do snažne eksplozije jer je smjesa zapravo bila ono što danas poznajemo kao barut. Prema predanju, kuhar je zatim smjesu stavio u šuplju stabljiku bambusa. Zbog nakupljanja gasova i povećanog pritiska, uslijedila je još jača eksplozija, praćena svjetlom i zvukom.
Tako je, sasvim slučajno, nastao prvi oblik vatrometa.
Zato, sljedeći put kada budete gledali vatromet, sjetite se kineskog kuhara koji je prije dvije hiljade godina (greškom!) stvorio jedan od najpoznatijih hemijskih "izuma". A za uvid u ključne koncepte i njihov značaj u hemiji, pogledajte ovaj članak o osnovnim konceptima hemije.
Otkrijte hemiju iza vatrometa: od plamena fitilja do eksplozije boja. (Izvor: YouTube.com - Reactions)
Coca-Cola
Nakon Američkog građanskog rata, ranjeni vojnik po imenu John Pemberton tražio je način da zaradi novac, ali i da se riješi ovisnosti o lijekovima protiv bolova. Po struci je bio farmaceut i započeo je niz hemijskih eksperimenata s ciljem da razvije preparat koji bi mogao prodavati kao lijek.
Većina njegovih pokušaja nije imala komercijalni uspjeh, osim jednog "lijeka" na bazi biljke koke, za koji je tvrdio da pomaže kod nervoze i iscrpljenosti. Upravo iz tog napitka nastala je Coca-Cola. Ipak, Pemberton nikada nije doživio njen svjetski uspjeh; prodao je recept i ubrzo nakon toga preminuo. Tek je drugi čovjek, ne naučnik već vješt biznismen, pretvorio ovo piće u jedan od najvećih brendova na svijetu. Za pregled najvažnijih hemijskih izuma i otkrića kroz historiju, bacite pogled na naš članak o najpoznatijim izumima i otkrićima u hemiji.
Nevjerovatne hemijske činjenice o ljudskom tijelu
Čovječanstvo i kašika
Ljudi su građeni od atoma, i to milijardi i milijardi njih. Međutim, sami atomi su gotovo u potpunosti prazni prostor. Osim elektrona, protona i neutrona, atom je čak 99,9% prazan. Jedna ilustrativna usporedba kaže da, kada bi atom bio veličine fudbalskog stadiona, njegove čestice bile bi manje od teniskih loptica.
Kosmos je u nama. Sastavljeni smo od zvjezdanih čestica. Mi smo način na koji svemir spoznaje samog sebe.
Carl Sagan
Atome na okupu drže sile i talasi na atomskom nivou - pojmovi koje često susrećemo i u fizici. Kada bi se, barem u teoriji, uklonio sav taj "prazan prostor" između čestica u atomima, materija bi postala nevjerovatno gusta. Prema nekim procjenama, tada bi svi atomi svih ljudi na svijetu mogli stati na jednu običnu kašiku.
Ako vam pojmovi poput atoma još uvijek nisu potpuno jasni, vrijedi se vratiti osnovama i obnoviti temeljne koncepte hemije kako biste još bolje razumjeli koliko je svijet oko nas - i u nama - zaista fascinantan.
Koliko vrijedi vaše tijelo?
Vaše tijelo, kao i sve ostalo u svijetu, sastoji se od hemijskih elemenata. Najzastupljeniji u ljudskom organizmu su vodik, ugljik, kisik, kalcij, azot i fosfor. Manje od jednog procenta čine kalij, hlor, magnezij, sumpor i natrij - zajedno. Zanimljivo je pomisliti da se gotovo sve supstance s kojima radimo u laboratoriji nalaze i u našem tijelu!
Ovo je procijenjena ukupna vrijednost svih elemenata u vašem tijelu!
Međutim, kada bismo tijelo "rastavili" samo na atome i molekule tih hemikalija, mogli bismo se iznenaditi njegovom tržišnom vrijednošću. Još 1920-ih jedan hemičar je procijenio da ukupna vrijednost svih tih supstanci (po tadašnjim tržišnim cijenama) iznosi svega oko 0,85 američkih dolara. Danas biste, uz inflaciju i promjene cijena, vrijedili tek nešto više - otprilike jedan dolar!
Tijela i olovke
Nakon kisika, ugljik je najzastupljeniji element u ljudskom tijelu. To i nije toliko iznenađujuće, jer je riječ o jednom od najrasprostranjenijih elemenata na Zemlji, poznatom naučnicima već hiljadama godina.
Ugljik ima bezbroj primjena: od ugljikovodika u gorivima, preko polimera koji se koriste za plastiku, pa sve do grafita. A evo jedne zanimljive činjenice: od količine ugljika koja se nalazi u vašem tijelu, moglo bi se napraviti skoro 10.000 običnih olovaka!
Atomi: neke zaista nevjerovatne činjenice
O atomima znamo jako dugo
Možda mislite da su atomi relativno novije otkriće. Kako bi iko mogao znati šta se dešava na tako mikroskopskom nivou bez modernih mikroskopa?
Ipak, ideja o atomima stara je više od dvije hiljade godina. Još oko 400. godine prije nove ere, grčki filozof Demokrit govorio je o "nedjeljivim česticama" koje čine svu materiju. Bio je filozof, odnosno prirodni mislilac, i danas ga često nazivaju "ocem moderne nauke".
Naravno, Demokritova teorija bila je više pretpostavka nego dokaz. Tek mnogo kasnije, u 18. stoljeću, atomska teorija dobija naučno utemeljenje zahvaljujući radovima Johna Daltona, koji je ideju o atomima ponovo postavio na čvrste naučne osnove. Za inspirativne priče o naučnicima koji su oblikovali hemiju, pogledajte i ovaj članak o najpoznatijim hemičarima i njihovim otkrićima.
Hemija je, dakle, puna činjenica koje istovremeno iznenađuju i inspirišu - i baš zato je i toliko fascinantna! A ako vas zanima koji laboratorijski pribor je najvažniji za eksperimente, bacite pogled na ovaj članak.
Staklo je tečnost
Ovo je jedna od klasičnih, ali i dalje fascinantnih hemijskih činjenica. Iako ga doživljavamo kao čvrstu materiju, staklo se zapravo ponaša kao tečnost - samo izuzetno spora.
Staklo zaista "teče", ali toliko sporo da bi mu trebali milioni godina da uradi ono što voda uradi za nekoliko sekundi. Ako pogledate vrlo stare prozore, primijetit ćete da je staklo pri dnu često deblje nego pri vrhu. Razlog tome je način na koji staklo nastaje.
Kapljice vode vizualizuju molekularnu strukturu i tečnu prirodu stakla. (Izvor: Lum3n - Pexels.com)
Staklo se dobija vrlo brzim hlađenjem rastopljene smjese. Zbog tog naglog hlađenja ne dolazi do pravilne kristalizacije. Umjesto toga, hemijske veze u molekularnoj strukturi se "zamrznu" u neuređenom stanju, jer nemaju dovoljno toplotne energije da se pravilno rasporede. Upravo zato staklo izgleda čvrsto, ali se na molekularnom nivou ponaša kao tečnost.
Voda je hladnija od zraka - čak i kada su iste temperature
Da li vam se ikada desilo da, tokom vrelog ljetnog dana, skočite u bazen koji bi "trebao" biti topao, ali vam djeluje ledeno? Nauka ima objašnjenje za to.
Voda, čak i kada je iste temperature kao zrak, uvijek će se osjećati hladnijom. Razlog je u tome što voda mnogo bolje provodi toplotu nego zrak. Zrak je zapravo vrlo dobar toplotni izolator; zato se, na primjer, između zidova kuća ostavlja sloj zraka.
Molekule zraka su rjeđe raspoređene nego molekule vode, pa se toplotna energija kroz zrak prenosi sporije. Kada uđete u vodu, toplota se s vaše kože brže "odvodi", zbog čega osjećate hladnoću.
Šah i atomi: nevjerovatna poređenja
Ovo je činjenica koja ostavlja bez teksta.
Fizičari procjenjuju da u cijelom svemiru postoji otprilike 10⁸⁰ atoma - broj sa čak 80 nula. To je ogromna količina.
Ipak, postoji nešto što nadmašuje čak i taj broj: broj mogućih poteza u šahovskoj partiji. Procjenjuje se da ih ima oko 10¹²⁰. Ova procjena zasniva se na prosječnom broju mogućih poteza u svakom trenutku igre (oko 30) i prosječnoj dužini partije (oko 80 poteza).
Kada to znate, ni šah - a ni hemija - više ne djeluju nimalo dosadno.
Broj mogućih poteza u šahu nadmašuje broj atoma u svemiru. (Izvor: Hassan Pasha - Unsplash.com)
Zabavne činjenice o kiselinama i bazama
Bazne supstance i sapun
Bazne supstance (alkalije) koristimo mnogo češće nego što mislimo. One su sastavni dio kućnih sredstava za čišćenje, poput varikine, ali i sode bikarbone.
Sigurno ste čuli upozorenje: "Nosite rukavice kada koristite varikinu." Razlog za to je prilično neobičan: baze pretvaraju vašu kožu u sapun.
Kiselina koja se prirodno nalazi u vašem želucu ima pH vrijednost između 1 i 3 - teoretski, dovoljno je jaka da nagrize metal!
Bazne supstance reaguju s masnim kiselinama na koži u procesu koji se zove saponifikacija. Zato koža nakon kontakta s varikinom djeluje neobično glatko i klizavo - jer se na hemijskom nivou zaista stvara sapun. Ovakvi primjeri savršeno pokazuju kako hemija može biti prava zabavna znanost, puna iznenađenja i neočekivanih veza.
Želučana kiselina: hemijsko čudo u vašem tijelu
Vaš želudac sadrži snažnu kiselinu - mješavinu hlorovodonične kiseline, natrijevog i kalijevog hlorida - koja pomaže u razgradnji hrane i uništavanju bakterija.
Ova kiselina ima pH vrijednost između 1 i 3, što je otprilike jednako jačini baterijske kiseline. Teoretski, dovoljno je jaka da nagrize metal.
Ipak, zahvaljujući savršenom biološkom balansu, svakodnevno "nosimo" ovu kiselinu u sebi bez ikakvih problema, što ljudsko tijelo čini jednim od najimpresivnijih hemijskih sistema u prirodi. Ovakvi primjeri savršeno pokazuju kako hemija može biti prava zabavna znanost, puna iznenađenja i neočekivanih veza.
Pčele, ose i hemija u prirodi
Razlika između kiselina i baza, koja dominira osnovama hemije, savršeno se vidi i u prirodi.
Ubod pčele je kiseo, dok je ubod ose bazni. Teoretski gledano, najbolji način da neutralizujete ubod pčele bio bi… ubod ose na istom mjestu - i obrnuto. Naravno, to nije preporuka u praksi, ali savršeno pokazuje kako hemija funkcioniše svuda oko nas.
Ako vam je ovo probudilo još veću radoznalost, istražite i druge teme poput osnovne laboratorijske opreme, hemijskih reakcija i pojmovnika iz hemije - jer upravo ovakve zanimljivosti iz hemije pokazuju da ova nauka nije samo teorija, već dio našeg svakodnevnog iskustva. Kada shvatimo koliko je kemija u našem životu sveprisutna, postaje jasno zašto ova nauka ostaje jedna od najfascinantnijih.
Da li ti se dopao ovaј članak? Zapiši to!
Loading...
