Vi fikk spørsmål om hvordan alt henger sammen med alt. Slik undring oppstår særlig etter stoff om stål (forrige gang), liming og sveising. Så la oss se på atomer og molekyler.
Bildet øverst: Din fine bil henger godt sammen fordi atomene er positivt ladet og elektronskyen rundt dem er negativ. Her en Hyundai Santa Fe hybrid på tur. (Fabrikkfoto)
Av Stein Bekkevold
Atomet er den minste delen av et grunnstoff, ordet betyr udelelig, fra gresk – a-tomos. Mange snåle krefter samler atomer til et molekyl. De fleste er kjemiske, men noen er van der waalske. Å? Ja, de er mye svakere enn de kjemiske, men er svært viktige for det. Det rare er at tre ulike fenomen styrer samholdet i et molekyl: Dipol-dipol, polarisering og londonkrefter. Du snakker.
Nanometer
Det aller meste av dette handler om elektriske ladninger i elektronene, de bittesmå partiklene som surrer rundt atomet som en sky – i «skall» utenfor hverandre. De har negative elektriske ladninger mens atomets kjerne er positiv. Det blir robust tiltrekning av sånt.
Og helt ulike saker oppstår, altså grunnstoffer. Grunnstoffets egenskaper bestemmes av atomkjernen og det som surrer rundt den. Størrelsen? De fleste atomer er så små at et par av dem bare blir en nanometer store, til sammen.
Og en nanometer er en milliarddels meter. Det betyr at vi bare klarer å se en samling atomer (et molekyl) om de er minst 500 000 stykker i en klump – og bare i svært skarpt lys.
Makromolekyler
Så et molekyl er en samling like eller ulike atomer som er kjemisk koblet. Mange er enormt komplekse og noen er svært enkle. Enklest er et hydrogenmolekyl, det har to atomer og skrives H2 og stort enklere blir det ikke. Jod er også enkelt og skrives I2.
Noen molekyler er nøytrale og holder seg i ro, mens andre kan ha negativ eller positiv ladning og kalles ioner. Elbilbatterier er fulle av litiumioner …
Og noen naturlige molekyler er helt enorme, med tusenvis av atomer som i cellulose, de som danner plast kan også være kolossale – de kaller vi makromolekyler.
Enkelt og smart
Det er som sagt elektrostatiske krefter som gjør at atomene klumper seg sammen i molekyler – fordi atomkjernen er positiv og elektronskyen negativ. Enkelt, og skikkelig smart av Moder Natur. Og denne enkle forklaring er årsaken til at bilen holder en god stund før metallet ioniserer og forsvinner som *rust (jern-ioner), eller kobberirr eller hvitt aluminiummel – og som gjør at drivstoffet kan antennes, glohet gass og drive hele greia. Det er virkelig snodig.
*Stoff som oksiderer og går i oppløsning i kontakt med vann og oksygen fordi ionene stikker av, er uedle. De edle – som gull og platina og sølv – sitter så hardt sammen at lite påvirker dem – de nekter å gi fra seg et eneste elektron. For å si det enkelt.
