I ne samo da imaju različita svojstva,
Ljudski rod je znao tisućama godina
broj protona i neutrona unutar jezgre.
i šest protona.
ili je posebne boje ili je na zadanoj temperaturi u tekućem stanju
ili plinovitom ili krutom stanju. Ali mi također proučavamo načine na koje one reagiraju jedne s drugima
izgleda da su tu i neka vrsta zraka -- ono neka vrsta
jedna supstanca možda lomi svjetlost na poseban način ili ga ne lomi uopće
neke od tih supstanci. Ova ovdje je ugljik i to u njegovom grafitnom obliku.
ovdje -- a sve sam ih nabavio na ovoj ovdje web stranici --
potrebu za elektronima od drugih.
sklone različitim svojstvima.
sve su one ovdje u krutom stanju, ali mi znamo da
u zadanim okolnostima. Ovdje imamo fotografije
značenje te riječi za trenutak također --
čestica zraka, i ovisno o tome koju vrstu čestica zraka gledamo,
čisto gledajući okoliš oko sebe
da postoje različite supstance, i da te različite supstance (sastojci)
Ova ovdje je olovo, a ova je zlato.
I sve ove koje sam nacrtao -- tj slike koje sam vam pokazao
ovisno da li se radi o ugljiku, kisiku ili dušiku, čini se
da imaju različite vrste svojstava. Ili, postoje ostale stvari koje
su tekuće, ili ako čak dignemo temperaturu dovoljno visoko,
ako zagrijemo zlato ili olovo na dovoljno visokoj temperaturi,
možemo dobiti tekućinu. Ili ako recimo -- ako palimo ovaj ugljik,
možemo ga dobiti u plinovitom obliku, i možemo ga pustiti u atmosferu,
tj možemo mu razbiti strukturu
To su sve stvari koje smo -- koje je čovječanstvo
proučavalo tisućama godina.
Ali to nas vodi prirodnom pitanju koje je nekad bilo filozofsko
pitanje, ali danas imamo malo bolji odgovor na njega,
a to pitanje je, ako nastaviš razbijati ovaj grafit
u manje i manje komade, postoji li neki najmanji komad,
neka najmanja jedinica ove stvari, ove supstance
koja još uvijek ima svojstva tog grafita?
I ako bi na neki način razlomio ga dalje
bi izgubio ta svojstva grafita?
I odgovor je: postoji.
I samo da razjasnimo terminologiju, ove različite supstance,
ove čiste supstance koje imaju specifična svojstva na nekoj temperaturi,
i reagiraju na razne načine, zovemo ih elementima.
Njih zovemo elementima.
Ugljik je element, olovo je element, zlato je element.
Možda biste rekli da je voda element, i povijesno,
ljudi su navodili vodu kao element, ali mi danas znamo
da je voda načinjena od manjih osnovnih elemenata.
Sastoji se od kisika i vodika,
i svi elementi su nabrojani ovdje u našem periodičnom sustavu elemenata.
C obilježava ugljik -- proći ću samo kroz one koji
su vrlo bitni za ljudski rod -- ali s vremenom ćete vjerojatno
biti upoznati sa svim ovim elementima.
Ovo je kisik, ovo je dušik, ovo je silicij.
Ovo je -- Au je zlato. Ovo je olovo.
A najosnovnija mjerna jedinica bilo kojeg od ovih elemenata je atom.
Znači ako biste nastavili kopati unutra i uzimati
sve manje i manje komadiće ovoga, došli biste do
atoma ugljika.
ako isto napravite ovdje, s vremenom ćete naiči na atom zlata.
Isto napravite ovdje, dođete do
male -- ne znam bolju riječ od ove -- čestice,
koju biste nazvali atom olova.
I ne biste ga mogli dalje razdvajati
i nastaviti ga zvati olovo, jer više ne bi imao svojstva olova.
I samo da vam dočaram -- ovo je nešto što je meni vrlo teško
zamisliti -- je da su atomi nevjerojatno mali.
Stvarno, nezamislivo mali. Na primjer, ugljik.
Moja kosa je napravljena od ugljika. Zapravo većina mene
je napravljena od ugljika.
Ustvari, većina svih živih bića su načinjena od ugljika.
I tako ako uzmete moju kosu kao primjer, moja kosa je od ugljika.
Moja kosa je većinom ugljik.
Znači ak uzmete moju kosu ovdje -- moja kosa nije žuta
ali dobar je kontrast s crnom.
Moja kosa je crna ali ako bi nacrtao crnom ne biste ništa
mogli vidjeti na ekranu.
Ali ako uzmete moju kosu i da vas ja pitam
koliko atoma je širina (debljina) moje kose?
Znači ako biste uzeli prerez moje kose, ne duljinu,
nego debljinu moje kose, i rekli: koliko atoma ugljika je ta debljina?
I mogli biste pogađati, "a Sal je već rekao da su atomi vrlo mali
pa recimo tisuću ugljikovih atoma",
ili deset tisuća, ili sto tisuća,
a ja bi rekao ne! Ima milijun ugljikovih atoma.
Znači požete nanizati milijun ugljikovih atoma kroz debljinu
prosječne ljudske vlasi kose.
I to je naravno procjena, nije točno
jedan milijun, ali to vam daje ideju koliko je mali
jedan atom. Recimo izvuci jednu vlas kose iz glave
i zamisli stavljati milijun malih stvari jednu do druge
po debljini, ne duljini kose, nego debljini
kose. Teško je uopće vidjeti debljinu kose.
A ima milijun ugljikovih atoma
samo po debljini.
Ovo bi samo po sebi bilo stvarno cool --
to što znamo da postoji taj osnovni komad
ugljika, taj osnovni komad bilo kojeg elementa.
Ali ono što je još više zanimljivo je da su svi atomi
povezani na neki način. Atom ugljika je načinjen
od još manjih osnovnih čestica.
Atom zlata je načinjen od još manjih čestica.
I atomi su u biti definirani rasporedom tih
osnovnih čestica, i ako biste promijenili broj
osnovnih čestica u atomu, mogli biste promijeniti
svojstva elementa, kako reagira,
ili čak promijeniti taj element.
I samo da ovo malo bolje shvatimo,
ajmo pričati malo o tim osnovnim česticama.
Znači imamo proton.
I proton je u biti definiajući -- broj protona
u jezgri atoma -- vratiti ću se na
jezgru za trenutak -- je to što definira element.
Znači proton je ono što definira element.
Kada pogledate periodni sustav elemenata ovdje, oni su nabrojani
po atomskom broju, a atomski broj je
doslovno broj protona u elementu.
Znači po definiciji, vodik ima jedan proton.
Helij ima dva protona. Ugljik ima šest protona.
Ne možete imati ugljik sa sedam protona,
jer kada biste ga imali, to bi bio dušik, više ne bi bio ugljik.
Kisik ima osam protona. Kada biste na neki način dodali
još jedan proton unutra, to više ne bi bio kisik,
bio bi fluor. Znači to definira element.
Definira element.
A atomski broj, broj protona,
broj protona -- i zapamtite, to je broj
koji piše upravo na vrhu za svaki od ovih
elemenata u periodnom sustavu -- broj protona
je jednak atomskom broju.
Je jednak atomskom broju.
I stavljaju taj broj ovdje gore upravo zato
što je to definirajuća karakteristika svakog elementa.
Druga dva sastavna dijela atoma --
Valjda ih možemo tako zvati -- su elektron
i neutron.
I model koji si možete izgraditi u glavi --
a taj model, kako ćemo vidjeti što više idemo kroz kemiju,
će postajati sve više apstraktan i vrlo težak
za zamisliti -- ali jedan od načina da razmišljate o tome je
da imate protone i neutrone koji su
centar atoma.
Oni su jezgra atoma.
Znači na primjer, ugljik, znamo ima šest protona.
Znači jedan, dva, tri, četiri, pet, šest.
Ugljik 12, koji je verzija ugljika, će isto imati
šest neutrona.
Možete imati vrste ugljika koji mogu imati
različiti broj neutrona.
Znači broj neutrona je promjenjiv, broj elektrona je promjenjiv,
a da i dalje se radi o istom elementu.
Protoni se ne mogu mijenjati.
Ako promijenite broj protona, dobijete drugi element.
Ajmo nacrtati jezgru ugljika 12.
Znači jedan, dva, tri, četiri, pet, šest.
Znači ovo je jezgra ugljika 12.
I nekada ćete ga vidjeti zapisanog ovako.
I nekada će zapravo zapisati broj
protona također.
A razlog zašto pišemo ugljik 12 --
znate nabrojao sam šest neutrona --
jest zato što je ukupan broj -- možete to gledati kao ukupan broj
to je jedan način za gledati na to, i kasnije
ćemo vidjeti drugu nijansu ovoga -- jest da je to ukupan
I taj ugljik po definiciji ima atomski broj šest,
ali možemo ga ovdje napisati da se podsjetimo.
Znači u središtu ugljikovog atoma imamo jezgru.
I ugljik 12 će imati šest protona i šest neutrona.
Druga verzija ugljika, ugljik 14, će i dalje imati
šest protona, ali će imati i osam neutrona.
Znači broj neutrona se može mijenjati,
ali ovo je ugljik 12 ovdje.
I ako je ugljik 12 neutralan -- a objasnit ću
ako je neutralan imat će također šest elektrona.
Ajmo nacrtati tih šest elektrona.
Jedan, dva, tri, četiri, pet, šest.
I jedan od načina -- i to je možda prvi organizirani način
razmišljanja o odnosu između elektrona
i jezgre -- je da zamislimo elektrone
kako se kreću, kako se vrte oko jezgre.
Jedan način je da si zamislite njih kako su u orbiti
oko jezgre, iako to nije baš točno.
Oni ne orbitiraju na način na koji, recimo, planet
ide oko sunca.
Ali to je dobra polazna točka.
Drugi način je da oni kao da skaču oko jezgre
ili se vrte oko jezgre.
I to je zato što stvarnost postaje vrlo čudna
na ovom nivou, i morali bismo ići u kvantnu
fiziku da bismo razumjeli što to točno elektroni rade.
Ali vaš prvi model u glavi je da je u središtu
ovog atoma, ovog ugljik 12 atoma,
imamo jezgru.
Imamo ovu jezgru ovdje.
I ovi elektroni skakuću oko jezgre.
I razlog zašto ti elektroni ne odlete
od jezgre, zašto su tako vezani za jezgru,
i zašto tvore dio atoma, je zato što protoni
imaju pozitivan naboj.
Imaju pozitivan naboj, a elektroni imaju negativan naboj.
I to je jedno od svojstava tih osnovnih čestica
kada počnete razmišljati o tome što je naboj
u osnovi osim oznake, i onda to postane
malo dublje.
Ali jedna stvar koju znamo,
kada pričamo o elektro-magnetnoj sili,
je da suprotni naboji se privlače.
Znači najbolji način za razmišljati o tome je: protoni i elektroni,
zato što imaju različite naboje,
se privlače.
Neutroni su neutralni, tako da oni samo tamo sjede
u jezgri,i oni utječu na svojstva
na neki način, za neke atome nekih elemenata.
Ali razlog zašto elektroni ne odlete iz atoma
je zato što ih jezgra privlači.
Privučeni su prema jezgri.
I imaju nevjerojatno visoku brzinu --
zapravo im je teško -- opet se dotičemo
vrlo čudnog dijela fizike kada počnemo pričati o
tome što elektron zapravo radi -- ali ima dovoljno --
valjda možemo reći da skače okolo dovoljno
da ne želi pasti u jezgru,
to je valjda jedan način za gledati na to.
I znači, spomenuo sam ugljik 12 ovdje koji je definiran
brojem protona.
Kisik bi bio definiran time što ima osam protona.
Ali još jednom, elektroni mogu djelovati na druge elektrone.
Mogu ih oduzeti drugi atomi.
I to zapravo čini veliki dio našeg razumijevanja kemije.
Bazira se na tome koliko elektrona atom ima,
ili neki element ima.
I na koji način su ti elektroni raspoređeni,
i kako su elektroni drugih elemenata raspoređeni,
ili možda drugi atomi istog elementa.
Možemo početi predviđati kako atom jednog elementa
može reagirati s atomom drugog elementa,
ili atomom istog elementa -- kako bi mogao reagirati,
ili kako bi se mogao spajati, ili ne spajati, ili biti privučen,
ili se odbijati s drugim atomom drugog elementa.
Znači na primjer, i kasnije ćemo učiti
više o ovome: moguće je da jedan atom
ukrade elektron atomu ugljika,
zbog bilo kojeg razloga -- a pričati ćemo o
neki neutralni atomi nekih elemenata imaju veću
Recimo jedan od ovih, ukrade elektron
od našeg ugljika, i onda će taj ugljik imati manje
elektrona nego protona,znači imati ćemo pet elektrona
I onda bismo imali ukupno pozitivan naboj.
Znači u ovom ugljiku 12, u prvoj verziji koju sam nacrtao,
imao sam šest protona, šest elektrona, i naboji su se poništavali.
Ako izgubim elektron, onda imam samo pet njih,
i onda bi imao ukupno pozitivan naboj.
I pričati ćemo mnogo više o ovome svemu
kroz seriju videa o kemiji,
ali nadam se da možete cijeniti
da ovo već sada postaje cool.
Već možemo doći do ovog osnovnog dijela
zvanog atom.
I što je još bolje je da je taj osnovni dio
sastavljen od još manjih sastavnih
dijelova.
I sve te stvari se mogu mijenjati
kako bi se mijenjala svojstva atoma,
ili čak išlo od atoma jednog elementa do elementa drugog elementa.