Ons leesboek

[p. 22]

Samenstelling der lichamen.

Hoe zit een klip of een stuk ijzer of de lucht of enig ding toch in mekaar? Laten wij horen wat de wetenschap daar van zegt.

Voor het gemak geven wij alle dingen de naam lichaam.

Hoe klein wij een stuk hout (of iets anders) ook verdélen, het kleinste stukje is toch nog altijd een stukje hout, al kunnen wij het niet eens meer zien.

Deze kleinste deeltjes van een stof noemt men zijn moleculen; elk stuk hout is dus opgebouwd uit moleculen hout, elk stuk klip uit moleculen klip, enz. Maar als wij een stuk hout verbranden, dan zien wij stoffen van geheel andere geaardheid verschijnen: asch, rook, roet, enz.; en zo is het ook wanneer wij een klip of een stuk metaal smelten: er komen stoffen van een geheel nieuw karakter te voorschijn. (Wij zullen evenwel zien dat dit niet met alle stoffen het geval is.) Het lijkt dus of elke stof, tot in zijn kleinste deeltjes of moleculen, nog uit een mengsel van verschillende stoffen bestaat. Maar de tegenwoordigheid daarvan worden wij eerst gewaar als een stof verbrandt of smelt of (algemeen gezegd) een scheikundige verandering ondergaat. Men moet dus aannemen, dat elke molecule opgebouwd is uit nog kleiner deeltjes (die men de naam atomen gegeven heeft), dat deze atomen van zoveel soorten zijn als de stoffen die bij scheikundige verschijnselen te voorschijn komen. Al is een deeltje van een of andere stof dus nog zo klein, scheikundige werking kan de verdeling nog kleiner maken door de atomen waaruit elk kleinste deeltje bestaat uit hun verband te rukken, door zo scheiding te maken tusschen de atomen van elke molecule. Scheikundige werking (dus sterke beweging onder moleculen en atomen) gaat gewoonlijk met warmte gepaard¹⁾.

In zekere delen van ons land is een rode steensoort te

1) Hierbij moet wel in het oog gehouden worden, dat niemand ooit nog een molecule of atoom gezien heeft. Maar zonder hun bestaan aan te nemen kan de wetenschap, tot nog toe, de verschijnselen niet verklaren.

[p. 23]

vinden die bestaat uit een mengsel van kwikzilver en zwavel. Wanneer wij dit zeer fijn wrijven en onder het sterkste vergroot-glas bekijken, dan kunnen wij daarin geen deeltjes zwavel of kwikzilver bespeuren, en toch weten wij dat zelfs het kleinste stukje (molecule) van de steen deze beide bestanddelen moet bevatten. Hoewel wij het niet zien kunnen, zijn wij dus genoodzaakt om aan te nemen, dat een molecule van de steen uit minstens twee ongelijksoortige delen moet bestaan. Dit drukt men uit door te zeggen, dat een molecule van deze stof opgebouwd is uit minstens één atoom zwavel en één atoom kwikzilver. Dat werkelijk zwavel en kwikzilver in de steen aanwezig zijn, laat zich gemakkelijk aantonen, bij voorbeeld door verwarming van deze zelfstandigheid; dan ontstaat scheikundige werking, het kwikzilver komt dan te voorschijn, en wij ruiken hoe de verbrande zwavel vervliegt. Door de scheiding tusschen de atomen der moleculen is de rode steen dus geheel van karakter veranderd: wij zien er niets meer van.

Wanneer wij fijn verdeeld ijzer (ijzer-vijlsel) en bloem van zwavel (zwavel-meel) in zekere hoeveelheden met elkaar vermengen en dit mengsel verhitten, dan ontstaat na enige tijd, onder hevige warmte-ontwikkeling, een stof die een geheel ander karakter vertoont dan ijzer of zwavel. Die stof wordt zwavel-ijzer genoemd. Wanneer wij ons nu dit zwavelijzer voorstellen als zo fijn mogelijk verdeeld, tot in moleculen, dan zal elk van deze moleculen zwavel-ijzer opgebouwd zijn uit één atoom ijzer en één atoom zwavel. Maar met het sterkste vergrootglas kunnen wij er geen zwavel of ijzer in zien. Overigens zijn niet de moleculen van alle lichamen uit ongelijksoortige atomen samengesteld. Bij ruim 70 stoffen is het op generlei wijze gelukt, de moleculen in twee of meer soorten atomen te splitsen (b.v. door verhitting enz.); men noemt deze stoffen elementen of grondstoffen.

Ofschoon alle dingen een zekere grootte hebben, een zeker volumen innemen, is deze grootte niet onder alle omstandigheden dezelfde: door samen-drukking of koud-worden kan een lichaam

[p. 24]

inkrimpen of kleiner worden, door uitrekking of verwarming kan het groter worden gemaakt. Alle lichamen zijn samendrukbaar en uitzetbaar. De samendrukbaarheid is voor het ene lichaam evenwel veel groter dan voor het andere. Zo is de lucht zeer samendrukbaar; door voldoende drukking uit te oefenen kan een zekere hoeveelheid lucht in een ruimte worden samengeperst die 10 maal of zelfs 100 maal kleiner is dan de ruimte die de lucht gewoonlijk inneemt. Maar ook metalen zijn samendrukbaar. Het minst samendrukbaar zijn het water en in het algemeen de vloeistoffen. Uit dit alles blijkt, dat de deeltjes waaruit een stof bestaat niet volkomen sluitend tegen elkaar aan liggen, zoals wij anders misschien geneigd zijn te denken. Het blijkt dat de ruimte, die de lichamen schijnbaar innemen, niet geheel en al door de stof-deeltjes van die lichamen wordt ingenomen, met andere woorden, dat rondom de moleculen, waaruit het lichaam opgebouwd is, vrije ruimten of openingen aanwezig zijn. Deze kleine ruimten worden wijder, wanneer het lichaam door verwarming groter wordt, en zij worden kleiner, wanneer het lichaam door afkoeling inkrimpt of wanneer het samengeperst wordt. In het laatste geval worden de moleculen dichter bij elkaar gebracht. In een bepaalde ruimte zullen zich dan meer stofdeeltjes bevinden dan te voren. Men zegt dan, dat de dichtheid van het lichaam groter is geworden.

Aan zichzelve overgelaten, trachten de moleculen altijd een bepaalde afstand van elkander in te nemen: zij naderen elkander niet te dicht en gaan ook niet te ver uit elkaar. Dit noemt men hun evenwichtstoestand.

Dat deze vrije ruimten tusschen de moleculen zelfs bij vloeistoffen bestaan, laat zich op de volgende wijze door een proef ophelderen: - Een lange glazen buis, van onder gesloten, giet men half vol water, en vervolgens giet men er voorzichtig alcohol bij, tot de buis geheel vol is. Wanneer men nu de buis met de vinger sluit en ze omkeert, zodat water en alcohol zich vermengen, dan ziet men, dat de buis niet meer vol blijft: de alcohol-moleculen zijn gedeeltelijk in

[p. 25]

de openingen tusschen de water-moleculen gedrongen, en de water-moleculen in de openingen der alcohol-moleculen.

Wanneer men een stuk ijzer, een blok steen, een stok, of een glazen plaat wil verbreken, is enige krachts-inspanning nodig. Tusschen de moleculen der lichamen vertoont zich dus een kracht van samenhang. De wederstand, die de lichamen tegen verdeling bieden, is bij verschillende stoffen zeer onderscheiden.

Is deze weerstand groot, dan noemt men het lichaam vast of taai. Bij water, olie, alcohol is de kracht van samenhang geringer, de deeltjes laten zich gemakkelijker van elkaar scheiden of over elkaar heen-schuiven; zulke stoffen noemen wij dan vloeibaar. Bij de lucht en de waterdamp is de kracht van samenhang zó gering, dat wij het niet meer bespeuren, ja, schijnt zelfs in het geheel niet te bestaan, omdat wij bij genoemde stoffen de neiging bespeuren om zich steeds uit te zetten. Zulke stoffen noemt men lucht-vormig of gas-vormig.