فصل ۳: اتم‌ها؛ الفبای مواد

در این فصل با دنبال کردن پرسش «مواد از چه چیزی ساخته شده‌اند؟» به اتم رسیدیم. آزمایش قند نشان داد که اگر حبهٔ قند را خرد و در آب حل کنیم، ذره‌های قند آن‌قدر ریز می‌شوند که دیده نمی‌شوند اما هنوز در لیوان هستند؛ پس همهٔ مواد از ذره‌های بسیار ریزی به نام اتم ساخته شده‌اند که حتی با میکروسکوپ‌های قوی هم دیده نمی‌شوند و دانشمندان با مشاهدهٔ غیرمستقیم آن‌ها را کشف کردند؛ درست مثل شما در فعالیت گلوله‌های خمیری که بدون باز کردن آن‌ها ساختار درونشان را حدس زدید. سپس دیدیم که تقریباً ۹۰ نوع اتم، الفبای سازندهٔ همهٔ مواد جهان است (مثل ۳۲ حرف الفبا که همهٔ کلمات را می‌سازند)؛ هر مادهٔ خالصی که فقط یک نوع اتم دارد «عنصر» نامیده می‌شود و وقتی دو یا چند اتم به هم پیوند بخورند «مولکول» می‌سازند؛ مانند مولکول آب از اکسیژن و هیدروژن. عنصرها به فلز (براق و رسانای برق مانند مس و آهن) و نافلز (مانند گوگرد و گازهای هوا) تقسیم می‌شوند و فقط تعداد اندکی مانند طلا و گوگرد در طبیعت آزاد یافت می‌شوند. خود اتم هم از الکترون، پروتون و نوترون ساخته شده است؛ در نمودار کتاب اتم کربن ۶ الکترون و اتم اکسیژن ۸ الکترون دارد. در پایان یاد گرفتیم مواد سه حالت دارند: جامد شکل و حجم معین دارد، مایع حجم معین اما شکل ظرف را می‌گیرد و گاز هیچ‌کدام را ندارد؛ چون فاصلهٔ ذره‌ها در گاز بسیار بیشتر است و به همین دلیل گاز راحت متراکم می‌شود. با گرم کردن، انرژی و جنبش ذره‌ها بیشتر می‌شود و ماده تغییر حالت می‌دهد: یخ → آب → بخار.