Chimie în doi pași

Contrar credinței populare înaintate de elevii leneși și părinții interesați să își vadă odraslele avocați sau manageri (pentru că acolo sunt banii), să știi că un pic de chimie predată în generală sau la liceu chiar ajută în viață. Te poate transforma dintr-un adult ignorant care se sperie din orice îi spune mass-media într-un adult responsabil, cu capul pe umeri.

De câțiva ani încoace distracția preferată a site-urilor de știri este să te sperie cu orice le e la îndemână. Și nimic nu e le mai îndemână decât ceva ce tu nu înțelegi, cum ar fi substanțele chimice. Așa numitele chimicale. Clor în apă, fluor în pasta dinți, mercur în vaccinuri, ceara alimentară de pe fructele din comerț, dă cu banul! Garantat găsim ceva în mâncare ca să te omoare. Și uite așa, stai cu frica în sân și ajungi să mănânci doar gheață din apă naturală de izvor și să bei suc din castraveți crescuți pe Vârful Omu.

Din fericire te poți apăra de chestiile astea știind niște chestii de bază din chimie. Ce urmează să îți spun este doar o părticică din chimia elementară și sunt alte chestii la fel de ușoare pe care le poți învăța, dar în lupta cu știrile alarmante de zi cu zi, astea sunt cele mai bune arme. E ca și cum ei ar încerca să te sperie cu un topor, dar tu ai avea o mitralieră cu care să te aperi. Atât de puternice sunt noțiunile astea. Așadar, cască ochii, trage aer în piept și hai să vedem.

Un element chimic își schimbă proprietățile când se combină cu un alt element chimic 

Atomii sunt ca oamenii, le place să formeze legături. Unii sunt mai extroverți: atomul de carbon formează legături o grămadă de alți atomi ai altor elemente chimice. Nu prea îi pasă de unde vin ceilalți atomi, pur și simplu nu vrea să rămână singur. Alți atomi sunt mai introverți: atomul de neon (gazele nobile, din grupa 18 a tabelului periodic) nu vrea să formeze legături cu nici un alt atom. Celelalte gaze nobile (Radon, Xenon, Krypton, Argon) se pot combina și cu alte elemente chimice, dar sunt ceva mai reticente decât mult mai prietenosul carbon și este extrem de greu să le convingi.

Oamenii sunt de o grămadă de feluri, și din fericire suntem cu toții diferiți. Câteodată doi oameni se îndrăgostesc și ajung să se influențeze reciproc. Că în bine sau în rău, nu contează. Când te îndrăgostești de cineva, te schimbi într-un fel sau altul. Persoana cealaltă se schimbă și ea la rândul ei: poate devine mai ordonată, poate începe să își schimbe anumite seturi de valori; câte personalități, atâtea schimbări posibile. Și elementele chimice se “îndrăgostesc” și se schimbă în funcție de “jumătatea” lor, iar unul din cele mai bune exemple este sarea de bucătărie: o moleculă de sare de bucătărie fiind compusă dintr-un atom de sodiu (Na) și un atom de clor (Cl).

Sodiul (Na)

Sodiul este un metal din grupa 1 a tabelului periodic al elementelor și este al șaselea element de pe Pământ, ca abundență. Este esențial pentru corpul uman pentru că ajută la funcționarea normală a celulelor nervoase și este unul din cei mai importanți electroliți – minerale din sânge (sau alte fluide ale corpului) care poartă sarcină electrică și care ajută la reglarea nivelului de hidratare al corpului.
De asemenea, sodiului nu prea îi place apa și reacționează destul de violent cu ea (bine, nu foarte violent, în comparație cu alte metale din grupa 1). Când pui sodiu în apă (de fapt pe apă, fiindcă sodiul e mai puțin dens decât ea și plutește) se produce o reacție din care iese hidroxid de sodiu (NaOH) și hidrogen (H₂). Sodiul se încinge, iar jeturile de hidrogen produse se aprind, topind sodiul. Pe scurt.

Clorul (Cl)

Clorul este un element chimic din grupa 17 a tabelului periodic, așa numita grupă a gazelor halogene. La temperatura camerei este gaz, cu o culoare galben-verzuie, cu un miros foarte înțepător. Mirosul ăsta înțepător este un avertisment pentru oricine dorește să inspire o porție zdravănă de clor (poate ai pierdut vreun pariu, nu știu): este vorba de un gaz foarte toxic. A fost folosit cu succes în Primul Război Mondial împotriva Britanicilor, de către Germani, omorând sau rănind grav mii de soldați. Nu este un element cu care poți glumi. N-are simțul umorului, iar cel mai bine e să îl lași în pace.

Unuia nu-i place apa și ia foc dacă se atinge de ea, altuia îi surâde ideea de a omorî tot ce mișcă. Ai crede că n-are cum să iasă bine, dacă le combini. Și totuși, corpul tău are nevoie de combinația asta de sodiu și clor, sub formă de sare de bucătărie, pentru că nu o poate produce singur. Dacă nu ai sare în corp, sistemul nervos și mușchii încetează să mai funcționeze normal. De asemenea, porumbeii ăștia doi reușesc să se tempereze unul pe celălalt: clorul îl mai liniștește pe sodiu, care ajunge să se dizolve în apă fără să crâcnească și să bombăne (sarea este foarte solubilă), iar sodiul calmează tendințele ucigașe ale clorului. Acum poți mânca și sodiu și clor fără să mori, dacă o faci cu măsură.

De ce e important să știi asta?

Una din cele mai mari sperieturi din ultimii ani este dată de antivaxxeri (ăștia de se opun vaccinurilor). Ei spun că vaccinurile conțin thiomersal, un conservant pe bază de mercur. Și așa e, thiomersalul (sau thimerosal, cum e cunoscut în SUA) este un foarte bun antiseptic și agent antifungal. Să ignorăm faptul că oricum NICI UN VACCIN NU MAI CONȚINE THIOMERSAL ÎN ZIUA DE AZI (motivele excluderii sale le găsești în același link) și să presupunem că într-adevăr acestea conțin această substanță. Da, conține mercur și din câte știm cu toții, nu e ok să te joci cu elementul ăsta chimic: fiind extrem de toxic, te poate omorî sau măcar paraliza. Atunci care-i faza cu mercurul din vaccinuri?! Dacă ai fost atent până acum, contează foarte mult cum un element chimic se combină cu alte elemente. Sunt două tipuri de mercur peste care poți să dai în toată viața ta pe această planetă frumoasă:

Metilmercur

Este tipul de mercur care se găsește în anumiți pești. În doze mari de expunere, metilmercurul este toxic pentru oameni. Formula lui este CH3Hg+. În Statele Unite există reguli federale care exclud cât pot de mult metilmercurul din mediul înconjurător sau mâncare, dar de-a lungul vieții oricine este expus la un pic de. 

Etilmercur

Este tipul de mercur ce se găsește în thiomersal. Față de metilmercur, este eliminat mult mai repede din corp și nu are timp să se acumuleze, astfel este mult mult mai puțin probabil să ne facă rău. Formula sa este C2H5Hg+.

Toate informațiile de mai sus le-am luat de pe site-ul Center for Disease Control and Prevention. Am dat și formulele, ca să vezi că e vorba de două lucruri diferite. Primul are un atom de carbon, trei de hidrogen și unul de mercur, al doilea are doi atomi de carbon, cinci de hidrogen și unul de mercur. Firește, asta nu înseamnă că dintre doi compuși chimici, dacă sunt diferiți, înseamnă automat că unul e mai bun. Înseamnă doar că sunt diferiți și au proprietăți diferite. Revenind la carbon, el nici nu e nevoie să se combine cu alte elemente pentru a lua diferite forme: în funcție de cum se atașează de alți atomi de carbon (în funcție de temperatură și presiune), el poate deveni cărbune sau diamant. Astfel, când auzi că un compus conține un element care în mod normal e periculos, înainte să te sperii, întreabă-te cum se combină acel element cu alte elemente din compus. Poate că nu e așa periculos cum pare.

 Doza face otrava

O altă sperietură soră cu moartea pe care orice român care se respectă trebuie să o aibă măcar o dată pe an este legată de ce ne pun ăștia în alimente și în apă. Una din cele mai mari griji ale bucureșteanului în special este cea legată de apa de la robinet, care conține clor. Asta nu-i a bună. Clor în apă? Vor să ne omoare chiar așa, pe față? Nu, deoarece în medicină există un motto destul de important: doza face otrava.

Adăugarea clorului în apa potabilă nu are rolul de a te omorî, ci (din contră) de a-ți salva viața (ca să poți să mori ulterior din alte cauze, de exemplu să fii călcat de mașină). Clorul este un foarte bun dezinfectant și este folosit pentru a ucide anumite bacterii și alți microbi din apa de la robinet. Este de asemenea folosit pentru a preveni răspândirea unor boli cum ar fi holera, dizenteria și febra tifoidă. Toate astea fără să te omoare!

Asta pentru că fiecare element chimic are un TDL și un LDL, adică:

• TDL (Toxic Dose Low) este punctul (ca doză) din care o substanță chimică începe să aibă efecte adverse asupra corpului omenesc;
• LDL (Lethal Dose Low) este punctul din care o substanță chimică devine destul de toxică pentru a omorî.

Când vorbim de doza de la care o substanță chimică începe să ne facă rău sau să ne fie fatală, vorbim de toxicitate. Nu există nicăieri în natură substanțe chimice care să nu fie toxice. În funcție de TDL și LDL, orice substanță te poate omorî. Unul din cele mai bune exemple (un exemplu pe care îl iubesc la nebunie) este cel cu apa, unul din cele mai importante elemente de pe Pământ.

Ești cam 60% apă, deci știi că e a dracului de importantă. Numai că și apa te poate ucide dacă o consumi în cantități foarte mari. Și apa are un TDL și un LDL și nu, nu mă refer la înecatul cu apă, mă refer la intoxicarea cu apă. Și totuși, o bei în fiecare zi. Pentru că nu consumi destulă, astfel încât să îți facă rău. La fel și cu clorul din apa potabilă: ea are clor în ea, dar nu e destul încât să îți facă rău și totuși e destul încât să te ferească de diverse boli.

Un alt exemplu foarte bun este gazul de muștar, care nu, nu e făcut din planta de muștar. Este de fapt un compus organic sub formă de gaz, care are în compoziție clor și sulf. A fost folosit ca armă chimică în tranșeele Primului Război Mondial, omorând mii de soldați (prima oară a fost folosit în Iulie 1917, în bătălia de la Ypres, Belgia, unde a omorât 10.000 de oameni). Gazul ăsta poate fi absorbit prin piele, deci măștile de gaze erau efectiv inutile. Putea dura șase săptămâni ca să mori de la el, o moarte groaznică. Și în ziua de azi este folosit, dar nu pentru a face victime, ci pentru a salva vieți: gazul de muștar este folosit în chimioterapie, pentru a trata bolnavii de cancer. Doza administrată este infimă față de cea folosită în tranșee, iar asta face diferența dintre otravă și medicament.

Unele substanțe chimice au un TDL și LDL atât de joase, încât nu sunt aproape niciodată sigure. Cum ar fi cianura, care se știe că e o substanță foarte toxică. Și totuși, se găsește în mod natural în sâmburii mai multor fructe: piersici, caise, mere etc. Cu toate acestea, dacă nu ai ca hobby să ronțăi semințe de mere, nu e nevoie să îți faci griji.

Unele substanțe chimice au TDL/LDL-ul atât de înalt, încât sunt letale doar în mod ipotetic. Acidul ascorbic, sau cum i se mai spune E300 (ca să vezi, E-urile nu sunt automat nocive) sau Vitamina C, este vital pentru buna funcționare a corpului uman. Ca om este foarte dificil să aduci acidul ascorbic la nivelul TDL/LDL, pentru că e solubil în apă și este eliminat foarte repede din corp. Dacă, totuși, te încăpățânezi să iei vitamina C în doze foarte mari, poți avea diaree, stări de vomă și crampe stomacale. Are și un TDL/LDL, dar trebuie să fii incredibil de încăpățânat, creativ și insistent în dorința ta de a muri.

În concluzie, contează foarte mult cum se combină un element chimic cu un altul. De asemenea, contează foarte mult și doza dintr-o substanță în care este prezent un element chimic. Este chimia atât de simplă? Nu. Ce ți-am arătat eu aici e doar o foarte mică parte, dar e destul ca să te facă să te îndoiești de tot ce ți se spune prin ziare și prin tot felul de bloguri dubioase. Dacă ții minte chestiile astea, nimic nu te poate atinge. Sunt două lucruri extrem de importante, care stau la baza chimiei (împreună cu altele) și sunt valabile în orice țară te-ai afla și în orice parte a Universului ai călători.

Acum știi.