بلبلے، ٹھوس ذرات کے بادل، رنگ میں اچانک تبدیلی اور درجہ حرارت میں تغیر، کیمیائی تعامل (chemical reaction) کے وقوع پذیر ہونے کی عام علامات ہیں۔ ان میں سے ہر علامت ایک ‘میکروسکوپک’ (بڑے پیمانے پر قابلِ مشاہدہ) مظہر ہے؛ یعنی آپ انفرادی ذرات کو دیکھے بغیر، اپنے حواس یا پیمائش کے سادہ آلات کی مدد سے ان کا پتہ لگا سکتے ہیں۔ اس کورس کا بنیادی سوال یہ ہے کہ ان مشاہدات کا تعلق ‘پارٹیکل ماڈل’ (ذراتی ماڈل) اور پھر ان حسابات سے کیسے جوڑا جائے جو مادے کی مقدار کی پیش گوئی کرتے ہیں۔
چار اقسام کے شواہد تلاش کریں، جن میں سے ہر ایک کا تعلق مادے میں ہونے والی کسی مخصوص تبدیلی سے ہے۔
گیس اس وقت بنتی ہے جب مائع کے ساتھ کمزور کشش رکھنے والے نئے مالیکیولز بلبلوں کی شکل میں خارج ہوتے ہیں۔ رسوب (precipitate) اس وقت بنتا ہے جب حل شدہ آئنز دوبارہ ترتیب پا کر ایک ناقابلِ حل آئنک ٹھوس (solid) میں تبدیل ہو جاتے ہیں، جو دھندلے ٹھوس مادے کی طرح دکھائی دیتا ہے۔ رنگ میں تبدیلی کا اکثر مطلب یہ ہوتا ہے کہ نئے مادے میں موجود الیکٹران روشنی کی مختلف طولِ موج (wavelengths) کو جذب اور منعکس کرتے ہیں۔ درجہ حرارت میں تبدیلی کا مطلب ہے کہ کیمیائی بانڈز کے ٹوٹنے اور بننے کے دوران توانائی منتقل ہوتی ہے، جس سے ارد گرد کا ماحول گرم یا ٹھنڈا ہو جاتا ہے۔
اگر آپ کسی برتن سے بلبلوں کو نکلتے ہوئے دیکھتے ہیں، تو ایسا محسوس ہو سکتا ہے کہ مادہ غائب ہو گیا ہے۔ کیمیائی ردعمل میں کمیت غائب نہیں ہوتی، لیکن اگر ذرات اس نظام سے باہر نکل جائیں جس کا آپ وزن کر رہے ہیں، تو پیمائش کی گئی کمیت تبدیل ہو سکتی ہے۔ فرق دراصل ردعمل اور آپ کی پیمائش کی حدود کے درمیان ہوتا ہے۔
اندازہ لگائیں کہ بند برتن کے مقابلے میں کھلے برتن کے لیے ترازو کیا ظاہر کرے گا۔
بقائے مادّہ کا تصور ایک بند نظام (closed system) میں مادّے کی مقدار (mass) محفوظ رہتی ہے کیونکہ عام کیمیائی تعاملات میں ایٹم نہ تو پیدا ہوتے ہیں اور نہ ہی فنا ہوتے ہیں۔
ذراتی ماڈل (particle model) کا آغاز ایٹموں سے ہوتا ہے، جو کسی عنصر (جیسے کاربن یا آکسیجن) کی شناخت برقرار رکھنے والے سب سے چھوٹے یونٹ ہوتے ہیں۔ کسی کیمیائی عمل کے دوران ایٹموں کی ترتیبِ نو ہوتی ہے کیونکہ پرانے بانڈز ٹوٹتے ہیں اور نئے بانڈز بنتے ہیں، جس کے نتیجے میں نئے مالیکیولز یا آئنک مرکبات وجود میں آتے ہیں۔ اگرچہ ایٹموں کی گروہ بندی تبدیل ہو جاتی ہے، لیکن ہر قسم کے ایٹموں کی کل تعداد عمل سے پہلے اور بعد میں یکساں رہتی ہے۔
عمل سے پہلے اور بعد کی ذراتی تصاویر کا موازنہ کریں تاکہ اس بات کی تصدیق ہو سکے کہ دونوں اطراف میں ہر عنصر کے ایٹموں کی تعداد برابر ہے۔