ปฏิกิริยาเคมี : ความรู้เบื้องต้น

ถ้าใครเคยเล่นมายากล เราสามารถเสกของให้หายไป หรือเสกให้มันกลับมาได้ แน่นอนว่านี่ก็เป็นแค่กลหลอกเด็ก เพราะไม่มีใครเสกของให้หายไป หรือเรียกให้มันกลับมาได้ หรือมันมีคนที่ทำแบบนั้นได้ล่ะ มาลองเล่นกลที่ใกล้เคียงกันดีกว่า แต่ครั้งนี้เราจะใช้แก๊ส 2 ตัวมาช่วย นั่นคือไฮโดรเจนกับออกซิเจน แต่คราวนี้จะไม่มีการโบกไม้กายสิทธิ์แล้ว เพราะเราจะเอาไม้ขีดไฟมาใช้แทน โอม...เพี้ยง กลายเป็นว่าแก๊สทั้งสองตัว ที่มีอยู่เดิมได้หายไป และสิ่งที่ได้จากการร่ายมนต์นี้ ก็คือน้ำนั่นเอง นี่มันต่างจากการเล่นกลครั้งก่อนนะ เพราะแก๊สที่มีอยู่มันหายไปแล้วจริงๆ ที่สำคัญคือไม่มีน้ำอยู่ในโชว์นี้ ตั้งแต่แรกด้วยซ้ำ บางทีเรื่องของเคมีก็ไม่ต่างไปจาก เวทมนตร์นักหรอก เราทำให้สารที่มีอยู่เดิมหายวับไป แล้วก็มีสารตัวอื่นเกิดขึ้นมาแทนที่ มันเป็นไปได้ยังไงกัน มีเหตุผลอะไรที่ทำให้สารตัวเดิมหายไป แล้วเกิดสารตัวใหม่ขึ้นมาแทนที่ ถ้าอยากหาคำตอบเรื่องนี้ได้ เราก็ต้องเจาะเข้าไปให้ใกล้ขึ้น - ใกล้กว่านี้อีก - แล้วค่อยไปดูที่ชนิดของสารกันอีกที สารทุกชนิดจะประกอบไปด้วยอะตอม แก๊สไฮโดรเจนเองก็ประกอบไปด้วย อะตอมของไฮโดรเจน และแก๊สออกซิเจนก็ประกอบไปด้วย อะตอมของออกซิเจน ดังนั้นอะตอมจึงเกี่ยวพันสืบเนื่อง ไปถึงการยึดโยงของพวกมัน ทั้งยังเป็นตัวกำหนดสารด้วย ในสารเหล่านี้ อะตอมที่อยู่ภายใน จะถูกยึดกันไว้เป็นคู่ ถ้าเรานำแก๊สทั้งสองตัวมารวมกัน แล้วจุดไฟเข้าไปล่ะก็ อะตอมที่อยู่เป็นคู่ก็จะแยกจากกัน และมันก็จะจัดเรียงอะตอมแบบใหม่ ตอนนี้อะตอมของออกซิเจนแต่ละตัวก็ยึด เข้ากับอะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมแทนแล้ว อะตอมพวกนี้ก็ยังคงเป็นอะตอมตัวเดิม แต่เมื่อพวกมันจับตัวกันในลักษณะนี้ นั่นหมายถึงว่ามีสารอีกตัวเกิดขึ้น มาแทนสารตัวเดิมแล้ว เมื่อมีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น อะตอมยังคงอยู่ที่นั่น แต่ทว่ามันไม่ใช่ทั้งแก๊สไฮโดรเจน และแก๊สออกซิเจนอีกต่อไปแล้ว เมื่อไหร่ที่การยึดโยงของอะตอม เปลี่ยนแปลงไปจากเดิมที่มันเคยเป็น สารตัวใหม่ก็จะเกิดขึ้นมา ซึ่งในกรณีนี้ก็คือน้ำนั่นเอง ในการเกิดปฏิกิริยาเคมี อะตอมจะแยกออกจากกัน ยึดโยงกัน หรืออาจจะทั้งสองอย่าง นั่นหมายความว่าทุกครั้งที่พันธะ ระหว่างอะตอมสลายไปหรือเกิดขึ้นใหม่ ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้น ในตอนนั้นหรือเปล่านะ ทีนี้กลับมาดูที่น้ำกันอีกครั้ง เมื่ออะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจน มีการจัดเรียงกันในลักษณะนี้ โมเลกุลของน้ำได้ก่อตัวขึ้น จากอะตอมของแก๊ส 2 ตัว ถ้าเราเอาน้ำไปแช่เย็น มันก็จะเป็นน้ำแข็ง ทำให้โมเลกุลของมันจะยึดเข้าหากัน พันธะใหม่ได้ก่อตัวขึ้นมาระหว่างอะตอมของ โมเลกุลต่างชนิดกัน แล้วน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็งถือว่าเป็น การเปลี่ยนแปลงทางเคมีด้วยหรือเปล่า จะว่าไปก็ไม่ใช่หรอก ทำไมเป็นแบบนั้นล่ะ เพราะโมเลกุลของมันยังอยู่ในสภาพเดิม คือมีออกซิเจน 1 อะตอม และไฮโดรเจน 2 อะตอม นั่นคือมันยังคงเป็นน้ำ ที่เป็นสารตัวเดิมของเราอยู่ แค่ตอนนี้มันเป็นของแข็งแค่นั้นเอง แต่ถ้าอยากเปลี่ยนให้น้ำ กลายเป็นสารตัวอื่น เราก็ต้องทำให้โมเลกุลเปลี่ยนไปจากเดิม เช่น เราจะใส่โลหะชิ้นหนึ่งลงไป นั่นคือโซเดียม โซเดียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำ ซึ่งโมเลกุลของน้ำก็จะแตกตัวออกมา 1 อะตอมของไฮโดรเจนจะผละ จากโมเลกุลทั้งหมดที่มี อะตอมของไฮโดรเจนที่เป็นอิสระนั้น จะยึดกันอยู่เป็นคู่ และทำให้เกิดสารตัวใหม่ขึ้นมา ก็คือแก๊สไฮโดรเจน แต่ว่าส่วนที่เป็นโมเลกุลของน้ำ ก็คือออกซิเจนและไฮโดรเจนอย่างละ 1 อะตอมซึ่งก็ไม่ได้หายไปไหน เมื่อน้ำมารวมตัวกับโซเดียม ก็ทำให้มีสารใหม่เกิดขึ้นมา ก็คือโซเดียมไฮดรอกไซด์นั่นเอง นี่คือตัวอย่างของปฏิกิริยาเคมี ที่เกิดขึ้นกับน้ำ โมเลกุลของน้ำถูกทำให้แตกตัวออกมา และมีสารตัวใหม่เกิดขึ้น 2 ตัว คือแก๊สไฮโดรเจนและโซเดียมไฮดรอกไซด์ สรุปก็คือในการเกิดปฏิกิริยาเคมี สารที่มีอยู่เดิมสามารถหายไปได้ และสารตัวใหม่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ ของสารนั้นก็ยังคงอยู่เหมือนเดิม แต่พวกมันจะเคลื่อนที่ไปรอบบริเวณ และยึดโยงกันในแบบที่ต่างไปจากเดิม นี่ไม่ใช่เวทมนตร์หรอก แต่มันเป็นเรื่องของเคมีต่างหาก