1. El foc (les flames) i el llamp (la incandescència)

Durant molts segles, el foc, la terra, l’aire i l’aigua van ser considerats els elements constituents dels materials. Eren quatre elements que s’utilitzaven per explicar enginyosament diferents comportaments de la matèria.

Però les coses han canviat. El convenciment que tota la diversitat de materials és només el resultat de la interacció d’uns pocs elements, resta inalterat. Però avui, els elements que considerem que formen l’Univers són uns altres, força més nombrosos i molt diferents dels quatre elements de l’antiguitat clàssica.

Es aquesta secció veurem uns quants elements en acció. Ja vam veure l’aparició de l’element carboni en una fulla d’enciam i ara tornarà a aparèixer en altres circumstàncies, però és el mateix element. N’anirem coneixen altres.

La nostra experimentació amb el foc ens permetrà anar comprenent el seu funcionament i la seva naturalesa. Investigarem, per exemple, estats intermedis de la flama, abans de convertir-se en gasos invisibles. I aconseguirem saber a quina part de la flama es produeix més calor.

Acabarem amb un resultat inesperat: la llum emesa per una flama que ens pot informar dels elements que la componen. La llum, com a signe d’identitat!

Reflexions en un viatge accidentat

Continuarem tenint com a referència l’accidentat viatge nocturn d’una ambulància amb una important missió: arribar a temps a l’hospital, perquè allà hi ha una persona que espera un transplantament. El viatge, que semblava ben fàcil, s’ha complicat inesperadament perquè ha esclatat una tempesta molt més violenta del que s’esperava.

– Sembla que la tempesta s’allunya, ja no trona.
– Ens queda encara una horeta de conduir en plena nit i en un terreny enfangat… Però sense llamps ja no m’amoïna tant. L’espetec dels llamps m’esgarrifa.
– Fa pensar en incendis, és descontrolat, enlluerna.
– Però l’electricitat és ben útil. Diuen que tot està fet d’electrons. Pot ser, això? – Mira com baixa de ple el riu, esperem que puguem creuar-lo sense problemes.
– L’aigua també fa por, quan baixa amb tanta força.
– Però l’aigua fa viure.
– Diuen que més d’un 60 % del nostre cos és aigua.
– I si canviem de ruta i anem a buscar aquella drecera que s’allunya del riu? Fa pujada, és una mica més llarga, però el terreny no és tan relliscós i podem travessar el riu per l’altre pont, que és més nou.

Quins són aquests materials que es transformen? Com es produeixen aquests canvis? Com hi participa l’electricitat? Com es gestionen els canvis? Com són els àtoms dels elements? Tot això és el que ens preguntem en aquesta unitat.

Per respondre aquestes preguntes necessitarem nous llenguatges i nous símbols, que anirem aprenent a poc a poc.

Començarem per parlar del foc i del llamp: l’electricitat pot provocar foc… Potser el foc pot provocar electricitat? Ja sabem què és el llamp. Però què és el foc? Tots dos provoquen nous fenòmens químics, tots dos han representat els reptes que la natura planteja a l’enginy humà. I ho farem a partir de tot el que ja en sabem, per sustentar en una base ferma les noves idees que caldrà introduir.

L’aigua serà una altra protagonista d’aquests fenòmens que veurem. Perquè, tot i que sembla que mai canviï, té també una importantíssima funció en els processos químics que s’esdevenen en el nostre Planeta Blau. També veurem que el canvi químic es pot gestionar més o menys bé degut a que, com tots els altres canvis que hem anat veient, pot proporcionar calor, treball i llum en proporcions variables, que poden provocar noves transformacions útils. Un exemple de bona gestió del canvi químic són les piles electroquímiques.

La taula periòdica ens ajudarà a endreçar tots aquests nous coneixements perquè ens proporciona informació valuosa sobre els àtoms dels elements (formats per partícules positives i negatives) i les estructures de les substàncies (elementals o compostes). Finalment, començarem a treballar els canvis químics que ens permeten viure des d’aquesta nova perspectiva (elèctrica i estructural).

De què parlarem?

El foc, les explosions… han produït admiració des de sempre i també han produït temor perquè, certament, poden fer-nos gaudir o, al contrari, produir desastres.

I el llamp ha estat considerat “un foc del cel” encara més temible perquè queda fora del nostre control.

Ens aturarem breument en un dels grans mites de la nostra cultura, provinent de l’antiga Grècia: el de Prometeu.

Prometeu (“el que preveu per endavant”), era un tità (una mena de gegant divinitzat) que va robar el foc sagrat a Zeus (el déu principal de la tradició grega) i el va entregar als homes que acabaven de ser creats. Assabentat Zeus del robatori de Prometeu el va castigar lligant-lo a una columna i enviant-li cada dia un àguila voraç que li devora el fetge, que es regenerava cada nit en un suplici etern fins que Hèrcules matà l’àliga i l’alliberà.

Prometeu va robar el foc als déus per donar-lo als homes. (‘Prometeu portant el foc’, obra de Jan Cossiers, 1637). Prometeu és representant de l’esperit d’iniciativa i considerat instructor de la humanitat. Era venerat a Atenes com a patró de la indústria, la ceràmica i l’artesania. Aquest personatge mític encarna un doble aspecte.

Prometeu va robar el foc als déus per donar-lo als homes. (‘Prometeu portant el foc’, obra de Jan Cossiers, 1637).

D’una banda representa el benefactor de la humanitat, ja que és qui li atorga el foc, entès com a símbol de les habilitats tècniques i de la capacitat de transformar la natura. Però també representa la desmesura i la imprudència, ja que desobeir els déus suprems comporta necessàriament un càstig: haver de suportar els mals del món i l’estupidesa dels que no pensen el que fan.

La conquesta del foc

El domini del foc va marcar l’origen de la cultura humana i va anar diferenciant la nostra espècie d’altres espècies animals. Imaginem-nos aquests primers humans, fa 400 000 anys, contemplant una tempesta, exactament igual que la de la nostra història… però sense tenir parallamps! Cau un llamp i comença un foc devastador que destrueix la vegetació de tota una muntanya.

(raspberry-flavor)

A algú se li va acudir “guardar” una mica d’aquest foc per fer-lo servir, potser només per espantar altres tribus o animals ferotges… Qui va aconseguir encendre’l després, sense un llamp previ? Qui el va aprofitar per cuinar… i més endavant –milers d’anys més tard!– qui va aconseguir obtenir metalls a partir de pedres, gràcies a aquest foc? No sabem qui ho va fer, però aquestes fites han anat impulsant la cultura humana.

1. El foc s’utilitza també simbòlicament. Quin significat diries que té el foc en aquests usos que en fem a la nostra cultura?:

a) Al foc de sant Joan es cremen els trastos vells

b) La flama del Canigó s’escampa per les terres de parla catalana cada 23 de juny al vespre

c) El foc olímpic s’encén amb la llum del Sol, es transporta en relleus de torxes i crema durant els dies que duren els Jocs Olímpics

(elperiodico.cat)

d) Els amants senten el “foc” de la passió amorosa

e) Al lloc de l’atemptat, la gent hi posava espelmes enceses

Aristòtil, filòsof grec (384 aC - 322 aC)

La importància del foc en la vida quotidiana i la seva relació amb els canvis dels materials va fer que fos considerat pel savi grec Aristòtil un dels quatre elements que devien formar part de tots els materials (aigua, aire, terra i foc).

Ara ja no pensem així, però el foc ens continua fascinant… i plantejant preguntes!

◀︎ Unitat 8. Què es manté inalterat quan tot canvia? De l’espelma als aliments

1.1 Què és el foc? ►

Hits: 7