Lecție de: Cum să nu știi ?!

Chimie , biologie și fizică nucleară?

Copilul mic ( 12 ani ) îmi spune că a avut lucrare la științe și că nu crede că a făcut bine. Pai daca nu crede, e deja rău, indiferent de dacă a făcut bine sau rău.

“Păi, dau cu tine de pământ, cum adică să nu știi?! De ce nu pui mâna pe carte? ”

Ar fi zis vreun părinte pe undeva , dar, băi, părinții mei să știi că nu mi-au zis niciodată așa.  M-au întrebat ce nu am știut și până la nivelul la care au știut ei, m-au învățat ei, după aia , au ridicat din umeri și m-au trimis să învăț și să îi învăț și pe ei.

Și încă mai facem așa și le spun părinților mei despre univers, planete, fizică și economie, că cred că acum e rândul meu și că de asta se bucură mai mult la bătrânețe decât de alte ajutoare pe care aș putea sau nu aș putea.

Așa că și eu fac la fel.
-Ce n-ai știut?
…( o să fie lung și probabil plictisitor, astea le scriu pentru mine la bătrânețe)…

-Care este rolul cartilajului în wind pipes.

– În ce?

-Pe unde respiri.

-Trahee…Ce ai zis și care este?

Știa acum.

-Știi ce e acela un cartilaj?

I-am explicat.

-Și mai ce.

-Trebuia să calculez presiunea la…

-În ce se măsoară presiunea?

–Newtons over square meters. Or pascals.

-Ce e 1 Pascal?

-1N/m2.
-E bun, deja majoritatea oamenilor nu știu atât. Dar nu de ajuns de bun. În ce se mai măsoară presiunea, în particular de aer?

-….

-Cu referință la aerul din jurul nostru.

-…
-Mai ții minte când ai fost la scufundări ce presiune aveai în butelia de oxigen?

-Nu…

-Aaaa. Aveai 200 de bari. Știi ce e un bar?

-…

-Aproximativ presiunea aerului din jur, se mai numește și presiunea atmosferică și există și o unitate fix atm, dar nu-ți bate capul. Știi în ce măsoară americanii presiunea?
–La ce-mi trebuie?

-Că la anul poate mergem în zona lor de influență în vacanță în caraibe și la scufundări ai să ai butelia în unitatea lor. PSI. Pounds per square inch.

Se încruntă.
-Dacă 200 de bari sunt 3000 de PSI ( știu că nu-i fix așa!) , câți PSI sunt într-un bar?

…calculează…

-Așa. Altceva?
-Că nu am știut sigur dacă oxigenul intră sau iese din alveolele pulmonare

-Pai tu cum crezi că e?

-Cred că iese oxigen și intră dioxid de carbon, dar am scris invers.

-Cum ai scris ? Că intră oxigen și iese dioxid de carbon.
-Pe partea de aer sau pe partea de sânge? Adică din perspectiva respirației?

-Da.

-Păi tu cum îți imaginezi că e?

…ridicat din umeri…

-Unde merg gazele ăstea ?

-În sânge, oxigenul merge la celule.

-De ce?

-Că au nevoie de el?

-De ce?

-Să-l folosească.

-Cum?

….

-Și care e treaba cu dioxidul de carbon?

-Pleacă de la celule, prin sânge.

-Ok, deci îmi spui că în sânge intră oxigen pe care îl inspirăm și sângele trebuie să scape de dioxid de carbon, da? Deci pe calea aeriană, în alveole, ce intră și ce pleacă?

– Oxigenul care trebuie să intre în sânge și CO2-ul care trebuie să plece.

-Așa, ăstea trebuie să le știi că procesul de respirație e critic. Nu poți să stai nici două minute fără să respiri și trebuie să știi de ce, că mori!
–Da?

Dau ochii peste cap.

-OK, ține-ți respirația.

Și-o ține pe ritm de piuit de mașină de spălat vase, că se terminase programul, cred(?) și piuie tot la o secundă până la pulivară, că mai are nu știu ce eroare, de care nu mă interesează câtuși de puțin băga-mi-aș pula în ea de tinichea, că m-am săturat de gunoaie. O opresc din buton când nu-și mai poate ține copilul respirația, îi spun că are buzele mov și merge să se uite în oglindă.

-Simți o presiune să respiri?

-Mai puteam.

-Știi de ce?
-Pentru că nu mai am oxigen?

-Nu chiar.Știi cât oxigen e în aerul pe care-l respiri?

-Cam 20%.
-Și dioxid de carbon?

-5%?

-Nu. cam atăt este atunci când expiri normal, 4-4.4%. Sub 1%. Mult sub 1%, undeva la 400-500ppm e normal. Peste 1000 determină o reacție de toxicitate și aciditate în organism iar răspunsul organismului e să declanșeze tot soiul de spasme nervoase ca să te determine să respiri. Mai ai oxigen în plămâni, doar că din moment ce crește concentrația și presiunea parțială ( îți explic altă dată ce e asta) de CO2 față de Oxigen se absoarbe mai puțin oxigen , lucru care înseamnă că sângele tinde să se acidifice, și se saturează cu CO2.
E prea complicat să îi explic acidificarea, îi arăt de pe telefon două poze cu transferul de oxigen.

-Ce fac celulele cu oxigenul ?
-Nu știu.
-Ai învățat la chimie reacția de oxidare?
-Nu.
…Am verificat și studiase , doar pentru metale, dar nu știa. Vina mea, n-am verificat.
-OK. Înțelegi de ce un atom de oxigen oxidează alți atomi?

-Nu.
-O să începem cel mai simplu, cu hidrogenul.
-Știi ce se întâmplă dacă pui hidrogen și oxigen împreună și produci o scânteie?
-Nu.
Simt că iau foc. Are 12 ani și nu știe…
-Arde?
Pun pe foaie reacția H₂ + O₂ = … și aștept să-mi spună ce iese din reacție. Aștept degeaba.
Nu vreau să învețe nimic. Vreau să înțeleagă.
-Știi ce e un atom de hidrogen? Câți protoni și electroni are?
Îmi citește ( îmi pică ochii , dar nu zic nimic) din tabelul Mendelev: 1, 1. Îmi dau seama că nu știe așa că o întreb de oxigen și zice de 8 electroni și 16 protoni. Îi explic că sunt 8 protoni și 8 neutroni și o întreb dacă știe de ce e nevoie de neutroni. Moment în care îmi dau seama că o să îi explic ceva ce eu am studiat la facultate și am înțeles mai bine mult mai târziu.

Ii desenez modelul lui Bohr de hidrogen și îi explic un pic sarcina electrică.

Îi explic că protonii și electronii se resping între ei și că și quarcii înăuntrul particulei, dacă-s de același fel se resping, ca-n poza de mai jos , datorită diferenței de forță electrică dintre quarcii up și down, poza de mai jos, dar mâzgălită de mine pe foaie…

Îi desenez așezarea protonilor și neutronilor în nucleu și îi explic că pentru nuclei mai mari e nevoie de și mai mulți neutroni și de la un nivel încolo nucleul nu mai e stabil, dar nu ne interesează asta.
Ne interesează să înțeleagă acum că avem protoni și neutroni în nucleu, care-i sarcina. nucleului și cum se așează electronii pe straturi.
Și că doi atomi de hidrogen au câte un electron și câte un loc liber și formează o moleculă având 2 electroni care orbitează în jurul ambilor atomi și că 2 atomi de oxigen formează o moleculă punând în comun câte 2 electroni – legătură covalentă.
Și o întreb:
-Poți, acum crea o moleculă stabilă cu un strat electronic complet, din hidrogen și oxigen?
Și poate, aparent din doi atomi de hidrogen și unul de oxigen. Îi desenez.
-Și știi ce e asta?
-Nu.
Am murit și-am înviat.
-Scrie pe foaie.
-Aaa, e ”H2O”? Adică apă?
-Eee? Și mai ce?

-…

-Energie.

-De unde?

-Eu pun întrebările aici! Din legături chimice. E complicat, dar ce trebuie să reții e că atunci când se formează legături chimice se eliberează energie, iar ca să se rupă legături chimice este necesară energie. De aia unele reacții chimice sunt exoterme, altele endoterme.

-De unde vine energia din legăturile chimice?

-Din mecanica cuantică și distanțele de interacțiune și dacă vrei să-ți explic și asta trebuie să iau o carte, sau să citesc și eu, că pe aici încep să mă încurc.

-…

-Eram la oxidare. Orice element simplu se poate oxida. Te poți gândi la un material simplu, ca să facem un exercițiu?

– Da. Lemn, cârpa?
-Meaam. Înțeleg ce zici dar lemnul și fibrele textile sunt unele din cele mai complexe materiale din natură. Bun, trecem mai departe. Ai auzit de carbohidrați? Știi ce sunt?

-Da. Păine, dulciuri….

-E bun. Ai idee ce conțin, după nume?

-Carbon și hidrogen?

-Bravo. Hai să vedem carbonul, uită-te în tabel, câți protoni și câți electroni are ?

-6.

-Și câți electroni pe ultimul strat?

-4.

-OK, o să facem acum cel mai simplu carbohidrat, care nu e carbohidrat, dar o să presupunem că este, că e cel mai simplu compus organic și are legături chimice simple. Câte poziții de electroni neocupate are carbonul și de câți atomi de hidrogen e nevoie să pună electroni în comun ?

-4

-Bun, ăsta e metanul CH₄ . Gazul cu care ne încălzim.
Acuma, dacă prespunem că mănânci compuși organici asemănători , în realitate ei sunt mai complecși iar metanul e una din moleculele în care ne descompun organismele după ce mor, și compușii ăștia ajung în celule unde le aduci oxigen prin sistemul respirator care e reacția ? Ce se întâmplă?
CH₄ + O₂ = ?
-CO2.

-OK, trișeszi că știi răspunsul dar da. Doar că nu e de ajuns, gen trebuie să scoți din reacție toate elementele și cantitățile în care au intrat.
–CO2+ H4

-Nu există H₄ ( îi desenez de ce nu), dar poate exista 2H_2.

Dacă tot suntem acolo îi explic și că poate exista O₃ și ce este acesta.

-Dar crezi tu că poți avea hidrogen liber într-un proces care trece prin oxidare și dispune de energia necesară ruperii unor legături și creării de altele? În ce crezi că se transformă hidrogenul ?

-În apă?

-Adică?

-CH₄ + O₂ = CO₂ + 2(H₂O)
-Iți lipsește o moleculă de oxigen ca input, că trebuie să egalizezi ce intră cu ce iese. Nu avem pierderi de masă în chimie, doar în fizică nucleară și atunci calculăm transformarea în energie prin formula lui Einstein, dar nu e cazul aici.
Acuma, cu tabelul lui Mendelev, poți face și calculele cantitative de masă? Gen , intră în reacție cât metan, cât oxigen și ce cantități de dioxid de carbon și apă ies?
Face… Facem împreună.
-OK. Și acuma, să presupunem că ai mâncat carbohidrații și inspiri oxigen, ce se întâmplă cu ce iese din reacție?
-Păi CO2-ul se întoarce în sânge și îl expirăm.
-Și apa?

-Merge în celule.

-Și pe urmă?

-La baie.

-Bun. Acuma, de ce arde organismul carbohidrați?

-Pentru energie?

– Bingo! Deci dacă te-ai îngrășat și vrei să slăbești e suficient să respiri, nu?

-Da, dar deja respiri când te îngrași.

-Exact, deci trebuie să respiri mai repede, mai mult. Acuma înțelegi de ce trebuie să faci sport? Că organismul, de felul lui e zgârcit și nu arde nimic dacă nu are nevoie de energie, deci ai nevoie să faci mișcare și să creezi nevoia de energie , iar așa respiri mai mult și e o indicație că arzi mai multe calorii.

-Păi poți obține asta și din atacuri de panică!

-Blană, cea mai bună metodă de slăbit!