Is er op het niveau van de atomen een begrenzing tussen ons lichaam en diens onmiddellijke omgeving of heb je daar een permanente wisselwerking?

Antwoord

Beste Bernard,

De begrenzing van atomen is een zeer interessante en eigenlijk ingewikkelde vraag. Hoe dieper je erop ingaat, hoe complexer ze wordt. Laat ons beginnen met het voorbeeld dat je geeft. De atomen in je hand zijn daar aanwezig als onderdeel van moleculen die de cellen uitmaken van je lichaam. In het glas zijn de atomen daar aanwezig in verbinding met de andere atomen van het glas. In beide gevallen worden de atomen op hun plaats gehouden door de chemische bindingen die ze zijn aangegaan (Indien atomen geen chemische bindingen zouden aangaan dan zouden we als een ijle wolk losse atomen uit elkaar drijven.). Je kan je nu afvragen of atomen voor altijd vast op hun plaats zitten? Het antwoord is hierop nee, door chemische bindingen te breken en nieuwe bindingen aan te gaan kan een atoom zich van het ene naar het andere molecuul verplaatsen: dit zijn chemische reacties. Voor jouw hand en het glas zullen er geen zo'n reacties optreden, waardoor er geen uitwisseling zal zijn van atomen tussen jouw lichaam en het glas. 

De chemische bindingen waar ik het tot nu toe over had zijn zeer sterke bindingen (covalente, metallische en ionaire verbindingen) maar er bestaan ook zeer zwakke  chemische bindingen die optreden tussen verschillende moleculen (of verschillende onderdelen van een grote molecule). Bv. waterstof bruggen (die zorgen voor de dubbele helix structuur van ons DNA, maar laten toe de strengen toch eenvoudig uiteen te ritsen bij een celdeling) of Van der Waals bindingen (bv. tussen de grafietlagen, zodat je met potlood kan schrijven doordat de lagen van elkaar loskomen.) Deze bindingen zorgen er ook voor dat zweet en stof op je huid kan blijven hangen. Moleculen en atomen die zo aan je huid of het glas vasthangen kunnen wel makkelijk uitgewisseld worden. (Daardoor zie je bv. vingerafdrukken op je glas, of kunnen stoffen die op het glas zitten aan je huid blijven hangen. Een mooi voorbeeld hiervan wordt gebruikt in "de naam van de roos" van Umberto Eco, waarbij een gif op de pagina’s van een boek is gesmeerd en men zo de monniken vergiftigd.)

Hieruit leren we dat er wel een uitwisseling is van de atomen "op" de huid/glas maar niet van deze "in" de huid/glas. Er is geen fysieke barrière die optreedt, maar het is eerder zo dat de sterkte van de binding ervoor zorgt dat er wel of geen uitwisseling optreedt.

Groeten,

Danny