אש, אנרגיה ומבנים כימיים
במשפט אחד: הסיבה שמשתחרר חום כשחומרים 'דליקים' מסוימים "נשרפים", היא שהם הופכים לחומרים אחרים, יציבים יותר. אנסה להסביר את זה בצורה הפשוטה ביותר שאני יכול במסגרת הבנתי את הנושא לכל חומר, כאמור, יש הרכב כימי כלשהו. לפעמים, הרכבים מסוימים יותר יציבים מאחרים, או במלים אחרות, אם נציג את כל האפשרויות על איזשהו סולם או גרף אנרגיה, יש כאלה שיהיו במקום גבוה יותר, ויש כאלה שיהיו במקום נמוך יותר, ויציב יותר. כשאני אומר יציב, אני מתכוון לכך שיהיה קשה יותר (ולפיכך תידרש יותר אנרגיה על מנת) לאלץ צורה כלשהי להפוך למשהו אחר. על קצה המזלג, הסיבה לכך (לפי התאוריות הפיסיקליות הקיימות) היא שלכל אטום יש סידור אופטימלי של אלקטרונים. כשאטום זה נמצא באינטראקציות עם אטומים אחרים, בין אם מאותו הסוג או מסוגים אחרים, הוא נמצא במצבים קרובים יותר או פחות לסידור האופטימלי הזה. יהיה מיותר ומאמץ לנסות להסביר את הנקודה הזו בלי להאריך בדברים; אני ממליץ לך להכנס
לאתר הזה כדי לקבל תשובה מפורטת לשאלה, שגם תתן לך מבוא לא רע לכימיה במידה ותלמד את המקצוע בעתיד. הנקודה הקריטית פה, היא שלפעמים יש מעין מחסום, או שער שצריך לעבור כדי שחומר יוכל להשתנות לצורה או צורות יציבות יותר. למחסום הזה קוראים אנרגיית מעבר או אנרגיית שפעול. זו כמות האנרגיה שיש להשקיע כדי לאפשר את המעבר מצורה אחת לאחרת. וזו האנרגיה שאתה מכניס למערכת כשאתה חושף משהו לאש - בצורת חום, האנרגיה שמאפשרת את שינוי הצורה. אם ניקח לדוגמא חומר אורגני כמו גז הבישול בוטאן. החומר בנוי משרשרת של ארבעה פחמנים ומימנים הקשורים אליהם. יחד עם החמצן שבאויר, וחום שמושקע במערכת, הסידור המבני של החמצן, הפחמנים והמימנים משתנה לשניים מהחומרים היציבים הידועים ביותר: מים ופחמן דו-חמצני. מאחר וחומרים אלה נמוכים יותר באנרגיה מהחמצן הגזי וגז הבוטאן, יש עודף של אנרגיה. אנרגיה זו משתחררת בצורת חום. פיצוץ הוא סדרה של מעברים כאלה, כשבכל פעם האנרגיה שמשתחררת משינוי צורה אחד, מאפשרת לחומרים סמוכים לשנות את צורתם לצורות יציבות יותר ולשחרר עוד אנרגיה, וחוזר חלילה - במעגל מתמשך שנראה לנו כמו ארוע פתאומי בודד בגלל שהוא כל כך מהיר. כנ"ל הדבר עם מימן גזי. בהחשף לאש (ולפעמים גם ספונטנית ללא השקעת אנרגיה, לפי מיטב ידיעתי), מימן מגיב עם החמצן שבאויר ליצירת מים - חומר היציב בהרבה משני הגזים הללו, ולכן משתחררת אנרגיה רבה מאוד. כמובן שאפשר לעשות דברים גם בכיוון ההפוך, אך זה דורש השקעה גדולה של אנרגיה. למשל, ניתן לפרק מים על"מ לקחת ממנה מימנים וליצור מימן גזי (וזה בדיוק מה שמתכננים לעשות בכמה וכמה מדינות בקרוב, כדי לספק דלק ל- fuel cells מבוססים מימן). יש שלל דוגמאות, אך אני מאמין שזו עשתה את העבודה.
