1 00:00:00,137 --> 00:00:03,002 Хората са знаели от хиляди години, 2 00:00:03,002 --> 00:00:05,867 просто като наблюдавали заобикалящата ги среда, 3 00:00:05,867 --> 00:00:08,177 че съществуват най-различни вещества 4 00:00:08,177 --> 00:00:10,333 с разнообразни свойства. 5 00:00:10,333 --> 00:00:11,954 Не само имат различни свойства, 6 00:00:11,954 --> 00:00:13,745 някои могат да отразяват светлината по определен начин, 7 00:00:13,745 --> 00:00:14,745 или да не отразяват светлината. 8 00:00:14,745 --> 00:00:16,601 Могат да са с определен цвят 9 00:00:16,601 --> 00:00:17,601 или при определена температура 10 00:00:17,601 --> 00:00:20,457 са течни, газообразни или твърди. 11 00:00:20,457 --> 00:00:22,108 В един момент започват да наблюдават 12 00:00:22,108 --> 00:00:24,867 как те реагират помежду си, поставени в определени условия. 13 00:00:24,867 --> 00:00:27,663 Тук се виждат снимки на някои от тези вещества. 14 00:00:27,663 --> 00:00:31,477 Това тук е въглерод под формата на графит. 15 00:00:31,477 --> 00:00:35,939 Това е олово, а това злато. 16 00:00:35,939 --> 00:00:41,369 Всички изображения, които ти показвам, съм ги свалил от ето този сайт. 17 00:00:41,369 --> 00:00:45,453 Всички показани вещества в твърдата си форма, но ние също знаем, че... 18 00:00:45,453 --> 00:00:47,395 Знаем, че съществуват газове, 19 00:00:47,395 --> 00:00:49,338 определен тип газообразни частички 20 00:00:49,338 --> 00:00:55,320 и в зависимост какъв вид газови частици търсим – дали ще е въглерод, кислород или азот, 21 00:00:55,320 --> 00:00:59,008 те имат различни свойства. Също така има вещества, които 22 00:00:59,008 --> 00:01:02,265 са в течно състояние, други се превръщат в течност, ако повишим температурата достатъчно. 23 00:01:02,265 --> 00:01:05,300 Ако повишим температурата на златото или оловото, те 24 00:01:05,300 --> 00:01:09,841 се втечняват. Друг пример е, ако запалим въглерода, 25 00:01:09,841 --> 00:01:14,256 той преминава в газообразно състояние и се освобождава в атмосферата, 26 00:01:14,256 --> 00:01:15,642 а структурата му се разрушава. 27 00:01:15,642 --> 00:01:19,011 Това са процеси, които всички ние, цялото човечество 28 00:01:19,011 --> 00:01:20,909 сме наблюдавали хиляди години. 29 00:01:20,909 --> 00:01:24,226 Това ни довежда до естествения въпрос, който в миналото е бил философски, 30 00:01:24,226 --> 00:01:26,405 и на когото в днешно време можем да отговорим, 31 00:01:26,405 --> 00:01:33,608 този въпрос е: Ако чупим на малки и все по-малки парченца този въглерод, 32 00:01:33,608 --> 00:01:35,618 има ли някаква най-малка част от това вещество, 33 00:01:35,618 --> 00:01:39,867 изключително малка частица от тази субстанция, 34 00:01:39,867 --> 00:01:43,166 която все още да притежава свойствата на въглерода? 35 00:01:43,166 --> 00:01:45,256 И ако има начин да продължим да разделяме до още по-малки частици, 36 00:01:45,256 --> 00:01:48,390 ще загубим ли свойствата на въглерода? 37 00:01:48,390 --> 00:01:50,354 Отговорът е: да. 38 00:01:50,354 --> 00:01:55,206 От терминологична гледна точка, елементи наричаме тези различни вещества, 39 00:01:55,206 --> 00:01:59,025 тези чисти субстанции, които имат специфични свойства при определена температура 40 00:01:59,025 --> 00:02:01,185 и реагират по определен начин. 41 00:02:01,185 --> 00:02:05,291 Наричаме ги елементи. 42 00:02:05,291 --> 00:02:08,729 Въглеродът е елемент, оловото е елемент, златото е елемент. 43 00:02:08,729 --> 00:02:12,310 Можеш да предположиш, че водата също е елемент, както хората са предполагали 44 00:02:12,310 --> 00:02:14,221 назад в историята, но сега знаем, 45 00:02:14,221 --> 00:02:17,892 че водата се състои от по-прости елементи. 46 00:02:17,892 --> 00:02:20,935 Това са кислород и водород. 47 00:02:20,935 --> 00:02:27,504 Всички известни нам елементи са включени в периодичната система. 48 00:02:27,758 --> 00:02:29,594 С значи въглерод, само давам пример с онези елементи, които 49 00:02:29,594 --> 00:02:33,409 са основни за човечеството, и в течение на времето най-вероятно 50 00:02:33,409 --> 00:02:35,502 ще се запознаеш с всички елементи. 51 00:02:35,502 --> 00:02:39,378 Това е кислород, това азот, а това силиций. 52 00:02:39,378 --> 00:02:42,867 Това Au е злато. Това е олово. 53 00:02:42,867 --> 00:02:51,995 Най-основната частица на всеки един от тези елементи е атомът. 54 00:02:51,995 --> 00:02:57,069 Да обобщим, ако раздробяваме на все по-малки парченца, 55 00:02:57,079 --> 00:02:59,415 накрая ще достигнем до въглеродния атом. 56 00:02:59,415 --> 00:03:02,435 Направи същото нещо и тук, и накрая ще достигнеш до златния атом. 57 00:03:02,536 --> 00:03:04,711 Ако направиш същото и тук, накрая ще получиш 58 00:03:04,711 --> 00:03:07,776 една от тези много малки частици, 59 00:03:07,776 --> 00:03:09,185 която ще наречеш оловен атом. 60 00:03:09,185 --> 00:03:11,829 След това не можеш да продължиш да раздробяваш, 61 00:03:11,829 --> 00:03:14,583 и полученото все още да бъде олово. 62 00:03:14,583 --> 00:03:17,363 Тогава вече свойствата на оловото няма да присъстват. 63 00:03:17,380 --> 00:03:21,193 И искам да те накарам да си представиш нещо, което на мен ми е трудно да си представя – 64 00:03:21,193 --> 00:03:24,690 колко невероятно малки са атомите. 65 00:03:24,690 --> 00:03:27,555 Наистина не можеш да си представиш колко са малки. Например въглеродът. 66 00:03:27,555 --> 00:03:31,169 Косата ми е направена от въглерод. Всъщност по-голямата част от тялото ми 67 00:03:31,169 --> 00:03:32,952 е направена от въглерод. 68 00:03:32,952 --> 00:03:36,502 Нещо повече – повечето живи същества са направени главно от въглерод. 69 00:03:36,502 --> 00:03:40,533 Например да вземем косата ми, тя е направена от въглерод. 70 00:03:40,533 --> 00:03:42,231 Основният елемент, от който се състои косата ми, е въглерод. 71 00:03:42,231 --> 00:03:45,409 Така че, ако вземем един мой косъм – косата ми не е руса, 72 00:03:45,565 --> 00:03:46,766 но този цвят контрастира с черния фон. 73 00:03:46,766 --> 00:03:47,950 Косата ми всъщност е черна, но няма да можеш 74 00:03:47,950 --> 00:03:49,713 да я виждаш на екрана. 75 00:03:49,713 --> 00:03:51,970 Ако наистина взема един косъм и те попитам: 76 00:03:51,970 --> 00:03:55,200 колко въглеродни атома е широк? 77 00:03:55,200 --> 00:03:58,797 И ако вземеш напречен разрез на този мой косъм, не по дължина, 78 00:03:58,797 --> 00:04:03,255 а напречно, и се запопиташ колко въглеродни атома е широчината на този косъм? 79 00:04:03,255 --> 00:04:07,509 Може да допуснеш, понеже е много тънък, 80 00:04:07,509 --> 00:04:09,150 че може би има хиляда въглеродни атома тук, 81 00:04:09,150 --> 00:04:10,704 или десет хиляди, или сто хиляди, 82 00:04:10,704 --> 00:04:14,198 а аз ще кажа, НЕ! Има един милион въглеродни атома. 83 00:04:14,249 --> 00:04:19,499 Можеш да преброиш един милион въглеродни атома по ширината на 84 00:04:19,499 --> 00:04:21,533 нормалния човешки косъм. 85 00:04:21,533 --> 00:04:24,065 Атомите не са точно един милион, това твърдение е очевидно приблизително, 86 00:04:24,065 --> 00:04:27,045 но това ти дава представа колко малки са атомите. 87 00:04:27,045 --> 00:04:28,441 Достатъчно е само да си отскубнеш един косъм от главата 88 00:04:28,441 --> 00:04:32,221 и да си представиш как слагаш едно до друго един милион малки неща, 89 00:04:32,221 --> 00:04:37,551 по широчината на косъма, не по дължината, а по широчината на косъма. 90 00:04:37,551 --> 00:04:39,175 Даже е трудно да видиш широчината на косъма. 91 00:04:39,175 --> 00:04:41,108 А има един милион въглеродни атома 92 00:04:41,108 --> 00:04:42,979 в този напречен разрез. 93 00:04:42,979 --> 00:04:47,446 Би било доста яко... 94 00:04:47,446 --> 00:04:51,495 вече знаем, че съществува това най-основно съставно блокче въглерод, 95 00:04:51,495 --> 00:04:53,933 това най-просто съставно блокче на всеки елемент. 96 00:04:53,933 --> 00:04:57,862 Онова, което е още по-изумително, е, че тези съставни блокчета 97 00:04:57,862 --> 00:04:59,586 са свързани помежду си. Въглеродният атом е съставен 98 00:04:59,586 --> 00:05:03,136 от още по-прости частици. 99 00:05:03,136 --> 00:05:07,959 Златният атом също е съставен от такива още по-прости фундаментални частици. 100 00:05:08,005 --> 00:05:12,809 Подредбата на тези частици определя атомите, 101 00:05:12,809 --> 00:05:16,917 а промяната в броя на фундаменталните частици може да промени 102 00:05:16,917 --> 00:05:19,114 свойствата на този елемент, как реагира спрямо условията, 103 00:05:19,114 --> 00:05:22,769 или дори да променим самия елемент. 104 00:05:22,769 --> 00:05:25,144 За да можем да разберем материята по-добре, 105 00:05:25,144 --> 00:05:28,010 нека да поговорим за тези фундаментални частици. 106 00:05:28,010 --> 00:05:33,275 И ето имаме протона. 107 00:05:33,275 --> 00:05:35,783 Всъщност протонът е определящ за.... 108 00:05:35,783 --> 00:05:40,016 броят на протоните в ядрото на атома – след малко ще говорим за ядрото на атома, 109 00:05:40,016 --> 00:05:42,969 това е нещото, което определя елемента. 110 00:05:42,969 --> 00:05:45,492 Определя всеки елемент. 111 00:05:45,492 --> 00:05:49,234 Когато разгледаме периодичната система ето тук, елементите са всъщност 112 00:05:49,234 --> 00:05:51,575 подредени по своето атомно число, а атомното число е 113 00:05:51,575 --> 00:05:54,667 буквално броят на протоните за всеки елемент. 114 00:05:54,667 --> 00:05:58,667 По определение, водородът има един протон. 115 00:05:58,667 --> 00:06:02,800 Хелият има два протона. Въглеродът има шест протона. 116 00:06:02,800 --> 00:06:05,333 Няма въглерод със седем протона, 117 00:06:05,333 --> 00:06:09,142 при такъв брой това вече е азот, това вече не е въглерод. 118 00:06:09,234 --> 00:06:11,883 Кислородът има осем протона. Ако някак пробавиш 119 00:06:11,883 --> 00:06:16,360 още един протон, вече няма да е кислород, а флуор. 120 00:06:16,360 --> 00:06:18,333 Това определя елементите. 121 00:06:18,333 --> 00:06:20,067 Броят на протоните определя елементите. 122 00:06:20,067 --> 00:06:22,967 И атомното число е броят на протоните, 123 00:06:22,967 --> 00:06:26,324 броят на протоните, запомни – това е числото, 124 00:06:26,324 --> 00:06:28,556 написано тук отгоре на всеки един от тези елементи 125 00:06:28,556 --> 00:06:31,529 в периодичната система, броят на протоните 126 00:06:31,529 --> 00:06:34,133 е равен на атомното число. 127 00:06:34,133 --> 00:06:36,852 Е равен на атомното число. 128 00:06:36,867 --> 00:06:38,861 И те слагат това число тук, защото то е 129 00:06:38,861 --> 00:06:42,221 определящата характеристика на елемента. 130 00:06:42,221 --> 00:06:46,133 Другите две съставни части на атома 131 00:06:46,133 --> 00:06:50,932 са електрон 132 00:06:50,932 --> 00:06:55,123 и неутрон. 133 00:06:55,123 --> 00:06:57,541 Можеш да започнеш да строиш модела в главата си, 134 00:06:57,541 --> 00:07:00,420 който в течение на изучаването на химия ще видиш, 135 00:07:00,420 --> 00:07:03,441 че ще става все по-абстрактен и ще ти е много трудно 136 00:07:03,441 --> 00:07:06,548 да си създаваш определения, но един начин да си го представиш, е 137 00:07:06,548 --> 00:07:08,348 мислено да сложиш протоните и неутроните 138 00:07:08,348 --> 00:07:09,825 в центъра на атома. 139 00:07:09,825 --> 00:07:11,600 Те представляват ядрото на атома. 140 00:07:11,600 --> 00:07:14,867 Например, знаем, че въглеродът има шест протона. 141 00:07:14,867 --> 00:07:19,067 Едно, две, три, четири, пет, шест. 142 00:07:19,067 --> 00:07:22,385 Въглерод 12, който е версия на въглерода, също 143 00:07:22,385 --> 00:07:24,200 има шест неутрона. 144 00:07:24,200 --> 00:07:28,048 Може да има разновидности на въглерода, които имат различен брой неутрони. 145 00:07:28,048 --> 00:07:30,113 И така, броят на неутроните може да се променя, броят на електроните може да се променя, 146 00:07:30,113 --> 00:07:31,733 и все още да имаме същия елемент. 147 00:07:31,733 --> 00:07:33,267 Но протоните не могат да се променят. 148 00:07:33,267 --> 00:07:35,905 Ако промениш протоните, получаваш различен елемент. 149 00:07:35,905 --> 00:07:39,200 Ще ти нарисувам ядрото на въглерод 12. 150 00:07:39,200 --> 00:07:43,200 Едно, две, три, четири, пет, шест. 151 00:07:43,200 --> 00:07:46,487 И ето това тук е ядрото на въглерод 12. 152 00:07:46,487 --> 00:07:48,333 И понякога той ще бъде записан така. 153 00:07:48,333 --> 00:07:53,852 А понякога ще е записан броят на протоните. 154 00:07:53,852 --> 00:07:56,133 Причината, поради която изписваме въглерод 12, 155 00:07:56,133 --> 00:07:58,677 знаеш, тук преброих шест неутрона, 156 00:07:58,677 --> 00:08:03,715 та причината е, че това е сборът – можеш да го разглеждаш като общия брой – 157 00:08:03,715 --> 00:08:06,311 един начин да го разглеждаш... в бъдеще ще видим повече нюанси... 158 00:08:06,311 --> 00:08:11,845 това е общият брой протони и неутрони в ядрото. 159 00:08:11,845 --> 00:08:15,240 Въглеродът по дефиниция има атомно число 6, 160 00:08:15,240 --> 00:08:18,478 но можем да го добавим тук, за да си напомняме за него. 161 00:08:18,596 --> 00:08:21,342 И така, в центъра на въглеродния атом имаме това ядро. 162 00:08:21,342 --> 00:08:24,863 И въглерод 12 има шест протона и шест неутрона. 163 00:08:24,863 --> 00:08:27,495 Друга разновидност на въглерода – въглерод 14, 164 00:08:27,495 --> 00:08:30,909 той пак има шест протона, но този път осем неутрона. 165 00:08:30,909 --> 00:08:32,467 Броят на неутроните може да се променя, 166 00:08:32,467 --> 00:08:34,610 но това тук е въглерод 12. 167 00:08:34,610 --> 00:08:40,651 И ако въглерод 12 е неутрален, ще ти дам повече подробности за това след малко, 168 00:08:40,664 --> 00:08:43,200 ако е неутрален, тогава ще има шест електрона. 169 00:08:43,200 --> 00:08:45,400 Ще нарисувам тези шест електрона. 170 00:08:45,400 --> 00:08:49,467 Едно, две, три, четири, пет, шест. 171 00:08:49,467 --> 00:08:52,746 Един начин, може би първият начин 172 00:08:52,746 --> 00:08:56,928 да си представим взаимовръзката между електроните и ядрото, 173 00:08:56,928 --> 00:09:00,426 е да си представим как електроните обикалят, 174 00:09:00,426 --> 00:09:02,985 движат се около това ядро. 175 00:09:02,985 --> 00:09:06,040 Друг модел е да си представим как орбитират 176 00:09:06,040 --> 00:09:08,000 около ядрото, но това не е точно така. 177 00:09:08,000 --> 00:09:11,659 Те не орбитират така, както планета орбитира около слънцето. 178 00:09:11,660 --> 00:09:13,749 Но това е добра стартова позиция. 179 00:09:13,749 --> 00:09:16,267 Още един начин е да си представим, че един вид подскачат около ядрото 180 00:09:16,267 --> 00:09:18,691 или бръмчат около него. 181 00:09:18,691 --> 00:09:21,976 Това е така, само защото реалността е много странна на това ниво на съществуване 182 00:09:21,983 --> 00:09:23,544 и всъщност ще трябва да се обърнем към квантовата 183 00:09:23,544 --> 00:09:26,408 физика, за да можем наистина да разберем какво точно прави електронът. 184 00:09:26,408 --> 00:09:32,370 Но първият модел, който да си представиш, е: в центъра на атома на този въглерод 12 185 00:09:32,400 --> 00:09:34,067 имаме това ядро. 186 00:09:34,067 --> 00:09:36,644 Това е ядрото ето тук. 187 00:09:36,644 --> 00:09:40,733 А тези електрони подскачат около ядрото. 188 00:09:40,733 --> 00:09:45,149 Причината, поради която тези електрони не се отдалечават от това ядро, е 189 00:09:45,149 --> 00:09:47,200 че те са някак си привлечени от това ядро 190 00:09:47,200 --> 00:09:51,508 и формират част от този атом, чиито протони 191 00:09:51,508 --> 00:09:53,219 имат положителен заряд. 192 00:09:53,219 --> 00:09:57,918 Имат положителен заряд, а електроните имат отрицателен заряд. 193 00:09:57,918 --> 00:10:01,907 Едно от отличителните качества на тези фундаментални частици е, 194 00:10:01,907 --> 00:10:03,620 че когато започнеш да си мислиш какво всъщност е заряд, 195 00:10:03,620 --> 00:10:05,467 когато започнеш да се замисляш, 196 00:10:05,467 --> 00:10:06,867 някак навлизаш надълбоко. 197 00:10:06,867 --> 00:10:08,400 Но единственото, което знаем, 198 00:10:08,400 --> 00:10:10,697 когато говорим за електромагнитни сили е, 199 00:10:10,697 --> 00:10:13,146 че противоположните заряди се привличат. 200 00:10:13,146 --> 00:10:16,559 Най-добрият начин да си го представим, е че протоните и електроните 201 00:10:16,559 --> 00:10:18,133 имат различни заряди, 202 00:10:18,133 --> 00:10:20,129 затова се привличат. 203 00:10:20,129 --> 00:10:24,288 Неутроните са неутрални, затова те само си седят тук 204 00:10:24,288 --> 00:10:27,339 вътре в ядрото и имат влияние върху свойствата 205 00:10:27,339 --> 00:10:33,154 до известна степен за някои атоми на определени елементи. 206 00:10:33,154 --> 00:10:36,845 Но причината електроните да не отлетят е, 207 00:10:36,845 --> 00:10:38,600 защото те са привлечени. 208 00:10:38,600 --> 00:10:42,333 Те са привлечени от ядрото. 209 00:10:42,333 --> 00:10:45,067 Те също така имат невероятно висока скорост – 210 00:10:45,067 --> 00:10:48,790 всъщност е много... пак се докоснахме до 211 00:10:48,790 --> 00:10:52,276 една много странна част от физиката, щом стана въпрос за това 212 00:10:52,280 --> 00:10:54,164 какво точно прави електрона. 213 00:10:54,186 --> 00:10:58,192 Предполагам можем да кажем, че електронът подскача толкова интензивно, 214 00:10:58,192 --> 00:11:00,733 за да не падне върху ядрото, 215 00:11:00,733 --> 00:11:02,867 така можем да си представим това. 216 00:11:02,867 --> 00:11:08,123 И ето, споменах ти за въглерод 12, 217 00:11:08,123 --> 00:11:10,229 който се определя от броя на протоните. 218 00:11:10,229 --> 00:11:12,403 Кислородът се определя от своите осем протона. 219 00:11:12,403 --> 00:11:16,467 И още веднъж, електроните могат да си взаимодействат с други електрони. 220 00:11:16,467 --> 00:11:18,650 Те могат да бъдат отнети от други атоми. 221 00:11:18,650 --> 00:11:22,951 И този момент всъщност формира голяма част от разбирането ни за химичните процеси. 222 00:11:22,951 --> 00:11:25,995 Базира се на това колко електрони има един определен 223 00:11:25,995 --> 00:11:27,600 атом или елемент. 224 00:11:27,600 --> 00:11:29,467 И как тези електрони се конфигурират, 225 00:11:29,467 --> 00:11:33,867 как електроните на други елементи се конфигурират 226 00:11:33,867 --> 00:11:36,018 или може би други атоми на същия елемент. 227 00:11:36,018 --> 00:11:41,267 Можем да започнем да предвиждаме как атомът на един елемент 228 00:11:41,267 --> 00:11:43,333 може да реагира с друг атом на същия елемент. 229 00:11:43,333 --> 00:11:46,733 Или как атом на един елемент би реагирал, 230 00:11:46,733 --> 00:11:49,015 как би се свързал или не би се свързал, 231 00:11:49,015 --> 00:11:52,200 привлякъл или отблъснал един атом на друг елемент. 232 00:11:52,200 --> 00:11:56,290 Например (за това ще учим много в бъдеще), 233 00:11:56,300 --> 00:12:00,144 възможно е един атом 234 00:12:00,144 --> 00:12:02,723 да изблъска електрон от въглерода, 235 00:12:02,733 --> 00:12:08,478 поради някаква причина и ще говорим 236 00:12:08,478 --> 00:12:13,723 за това, че определени неутрални атоми на определени елементи имат по-голям афинитет от други. 237 00:12:13,723 --> 00:12:17,108 Например, ако един от тези атоми привлече един електрон от въглерода, 238 00:12:17,108 --> 00:12:20,940 тогава този въглероден атом ще има по-малко електрони, 239 00:12:20,940 --> 00:12:25,138 отколкото протони, и тогава ще имаме пет електрона и шест протона. 240 00:12:25,138 --> 00:12:27,800 Това създава положителен заряд. 241 00:12:27,800 --> 00:12:30,039 И така в този въглерод 12, първата версия, която направих, 242 00:12:30,039 --> 00:12:34,267 имах шест протона, шест електрона и така зарядът се неутрализира. 243 00:12:34,267 --> 00:12:37,023 Ако изгубя един електрон и останат само пет, 244 00:12:37,023 --> 00:12:38,933 тогава ще имам положителен заряд. 245 00:12:38,933 --> 00:12:40,885 Ще говорим още много за това 246 00:12:40,885 --> 00:12:42,867 в течение на уроците по химия, 247 00:12:42,867 --> 00:12:44,302 но се надявам, че започва 248 00:12:44,302 --> 00:12:46,133 да ти става интересно. 249 00:12:46,133 --> 00:12:51,800 Сега вече можем да се приближим до тази фундаментална градивна частица, 250 00:12:51,800 --> 00:12:53,118 наречена атом. 251 00:12:53,118 --> 00:12:55,550 А дори по-забележително е, че тази фундаментална градивна частица 252 00:12:55,550 --> 00:12:58,659 е изградена от още по-фундаментални градивни частици. 253 00:12:58,667 --> 00:13:00,867 И тези неща могат да бъдат разменяни, 254 00:13:00,867 --> 00:13:03,544 за да променят свойствата на атомите или дори 255 00:13:03,544 --> 00:13:09,036 да преминават от атома на един елемент в атома на друг елемент.