第2章　混合，化合

保羅叔需要準備時間。他先是去了鄰居鎖匠家，從鎖匠的工作臺上取了一些什么東西，之后又去了藥店，買了一些什么東西，最后將這些都用紙包好，回到了自己的家中。

他打開其中的一個紙包，問道：“看吶，這是什么？”

愛彌兒看了一眼后道：“黃的粉末……并且在手指間揉搓會發出微小聲音……我想應該是硫黃吧。”

喻兒道：“沒錯，應該就是硫黃。”他說完這句話，便跑到廚房取了一塊燃燒著的炭，在上邊灑了一些保羅叔拿來的黃色粉末。這些黃色粉末被點燃了，發出藍色的火焰，并且有一股硫黃火柴燃燒般的刺鼻氣味。

喻兒笑道：“燃燒時發出藍色火焰，并且有刺激性氣味，是硫黃無誤。”

保羅叔說道：“你說的很對，不過這些是細粉末，名叫硫黃華。那么，現在再看看這是什么？”

他打開另一個紙包，將紙包里的東西遞給兩個侄子。

愛彌兒道：“這東西像是鐵屑。”

喻兒道：“不是像，根本就是鐵屑。我想保羅叔應該是從鎖匠那里取來的。”

“猜得不錯，這的確是鐵屑。”保羅叔說道，“不過我們在研究問題的時候，一定要做到先考察再下結論，你的判斷的確太過草率，這樣的判斷只能是錯的多對的少。要知道，鉛屑、銀屑、錫屑這些都和鐵屑有著相類似的銀灰色，也都能閃閃發光。剛才你判斷硫黃華時用點燃來證明，那么現在你能想辦法證明我手里這些真的是鐵屑嗎？”

這一句話問出來，兩個孩子瞬間便不知道該如何做了，毫無頭緒。

最后還是保羅叔提醒了他們兩個：“我記得你們有一塊每天都在玩的蹄形磁鐵吧？我經常見你們用它吸釘子，那么它能不能解決問題呢？想一想，它能不能吸引鉛呢？”

喻兒回答道：“不能。雖然連重一點的小刀都能吸，但是卻不能吸鉛。”

“那么，錫呢？”

“也不能。”

“銀和銅呢？”

“同樣不能……啊，我明白了！用這個方法應該就能……”

他飛快地跑到了樓上，將那塊蹄形磁鐵取了來，并拿著它靠近保羅叔手中的粉末。果然，磁鐵一靠近粉末，粉末就立即被吸附了起來，就像一根根閃亮的胡須。他非常興奮地叫道：“看吶，這些粉末被吸起來了！這下總能證明它是鐵屑了！”

保羅叔非常滿意地點了點頭：“沒錯，這些的確是鐵屑，并且正如你們所料，它們的確是我從鎖匠那里取來的。那么，既然我們確定了這兩種物質是什么，那么我們就可以從事一些有趣的研究了。仔細看著。”

他說完便將兩種粉末混合了起來，放在了另一張紙上。

他問：“這紙上放著什么？”

喻兒回答道：“這是硫黃和鐵屑混合起來的東西。”

“你說的沒錯，這種混合起來的東西叫作混合物。”保羅叔解釋道，“那么，你們能夠分辨出混合物中的兩種成分嗎？”

愛彌兒看了一眼這些粉末后說道：“這并不難，這些黃顏色的是硫黃，閃閃發亮的是鐵屑。”

“這的確沒錯，但是能夠將它們分開么？”

“這個……我想只要能多花一些時間，肯定是能完成的。我可以用針尖將它們一點點揀開，但是這的確很麻煩，估計我堅持不到完全分開它們的那一刻。”

“這話一點不錯，如果用這種方法分開它們的話，的確需要付出很大的努力，就算很有耐性也不一定能成功。這些混合物已經是灰黃色的了，眼力不夠手指不熟練的人還真的不太好用你說的方法，但是，我可以說，將它們分開這件事是可以辦到的，還有別的簡單的方法。”

喻兒忽然道：“我明白了！”

他說著便將磁鐵的兩端靠近了混合物。

愛彌兒說道：“其實只要再過一會兒我也能想出這個辦法，剛才叔父已經提到了磁鐵，我認為我想出這個主意并不會太久。”

保羅叔道：“只要能夠想出問題的答案就是好的，當然，立即想出來的話就更好了。你現在也別著急，馬上你就能夠跟他比試一番了……現在先來看看他這個方法的效果如何。”

喻兒繼續做著他的工作，混合物中的金屬顆粒都被磁鐵吸附了起來，形成了如同刺猬的刺一般的形狀，而硫黃則留在了紙上。

喻兒頗為得意地笑道：“這種方法還算不錯！十分鐘左右就能把它們完全分離了。”

保羅叔示意喻兒停止用磁鐵去吸，并將被吸走的鐵屑放回，然后說道：“可以了，停下來吧。這個方法很不錯，更加簡單有效。但是，磁鐵并不是人人都有的東西，如果一個人手頭沒有磁鐵，那么他要如何將硫黃和鐵屑分開呢？仔細想一想，鐵和硫黃哪個更重些呢？”

兩個孩子不約而同地回答：“鐵更重一些。”

“既然鐵更重，那么將它放到水里會怎樣？”

“會沉底。”

“那么將硫黃放到水里會怎樣？當然，我指的是這種粉末狀的硫黃華，不是大塊的硫黃……”

愛彌兒害怕被哥哥搶了先，于是急忙說道：“我懂了！如果將混合物倒進水里，那么鐵屑就會沉底，而硫黃會……呃……”

保羅叔見喻兒似乎是想要說話，于是便笑著阻止了他：“喻兒，讓你弟弟說吧。”

愛彌兒紅著臉道：“硫黃……硫黃應該會浮在水面上……或者會沉入水底，但是并不像鐵屑那么快。”

保羅叔贊許地道：“我剛才就說過，你很快就能和你的哥哥比試一番了，現在不就已經如此了嗎？你的想法很不錯，吞吞吐吐的原因是你對硫黃華這種物質的狀態并不了解。我現在就做一個實驗，你們就能清楚了。”

說完，他便取來了一大杯水，并將一把混合物撒了進去，用木條不斷攪動，直至水完全運動起來后他才停下了攪動，慢慢等待。過了一會兒之后，鐵屑果然是沉入了水底，但是硫黃華卻仍然在水中來回移動。保羅叔將水倒進一個杯子，又過了一段時間后，發現水已經靜止了，但是硫黃華卻還是沒有沉底，還在水里懸浮著。于是硫黃華就和鐵屑分開了，鐵屑被留在了第一個杯子中，硫黃華則在第二個杯子中。

保羅叔對兩個侄子說道：“看，這就是結果了。這種方法達到的效果和用磁鐵是一樣的，只不過需要的東西卻非常容易得到。那么現在你們應該能知道這種方法能將混合物分開了，不過由于我們下一步并不需要分開它們，所以現在就讓它們混合著吧。總結一下：兩種或者多種不同物質混合在一起后名叫混合物，而混合物可以用簡單的方法拆分各種物質，就比如眼前的這種混合物，磁鐵、水或者挑挑揀揀都能夠把它們分開。那么好，現在我們來做另外一種實驗。”

保羅叔將混合物裝到一個面盆中，然后加了少量的水將混合物做成糊狀。他把糊狀的東西放進一個無色廣口玻璃瓶，然后又用陽光去照射。據他的推測，在這炎熱的夏天，得到結果的過程并不會太長。

他對兩個侄子說道：“現在要仔細觀察，因為馬上就會出現奇怪的事情了。”

兩個孩子聽到他的這番話，都目不轉睛地盯著，非常急切地想要做成他們的第一個化學實驗。他們不知道這個瓶子里到底會有什么樣的事情發生。

時間慢慢過去，不到一刻鐘的功夫，變化開始發生了。瓶子里本來是灰黃色的混合物，但是現在卻逐漸變成黑色，最后成為煤煙的顏色。伴隨著呲呲的響聲，瓶口開始冒出水汽，并且那些黑色物質中有一些像是被什么擠壓了似的沖出了瓶口。

看到這種情形后的保羅叔開口說話了：“喻兒，你去拿一拿這個瓶子，看看會有什么后果？”

喻兒莫名其妙地走了過去，好奇地拿起了那個瓶子。

“哎！燙！好燙！”喻兒突然大叫道，差一點把瓶子扔了出去。他將瓶子放在地上，像是碰到了熱鐵塊一樣撫摸著自己的手。他頗為不解地問保羅叔：“叔父，這瓶子為何會燙到一兩秒都拿不住呢？它并沒有在火上烤，而只是放在了太陽底下啊！這樣都能燙起來，太出乎意料了。”

愛彌兒聽到哥哥這么說，自己也很想試試，于是跑了過去，用指尖碰了碰瓶子，之后才勇敢地握住了它。但是他剛一握住立馬就放下了。他的臉上寫滿了不解和驚奇，毫不清楚這個瓶子為何會無緣無故地發燙。

他想：“混合物中除了鐵屑和硫黃，剩下的就只有水了。水不是可燃物，不會發熱。太陽雖然很熱，但是卻不會讓瓶子變得這么燙吧？到底是為什么呢？”

親愛的讀者們，保羅叔的化學實驗會讓你們看到很多不可思議的事情，讓人們如同進入了新世界一般，眼睛看到的都是奇怪的事物。不過，你大可不必慌亂，只需要自己觀察記憶，剛開始覺得奇幻的東西，到后來就會慢慢理解了。

保羅叔說：“我們現在得出了結論：瓶子中的物質能夠發熱，并且溫度很高，能讓人產生痛感。我們看到的其他現象都是發熱帶來的結果，混合物中的水已經變成了水汽，就是那些從瓶口逸出的白色霧氣。正是由于這水汽，才產生了呲呲的聲音以及輕微的爆發。我如果在剛才用更多的混合物做這個實驗，得到的結果會讓你們更吃驚。”他繼續說道：“在地上挖一個洞，然后將咱們這種混合物放進洞中，澆上清水，然后用一些泥巴將洞封上，壘成小丘。當里邊的物質產生剛才看到的那種變化時，這小球就會和火山一樣爆發，四周會震動，泥土會裂出細縫，水汽就從這里跑了出來。這是，我們聽到的那種呲呲聲會加大，爆發也會更猛烈，如果運氣好的話甚至還能看到飛騰的火焰。”

“這種小裝置叫作‘人造火山’，不過雖然這么叫，但是真正的火山中發生的反應絕對不是這個，二者之間的區別也不是我們現在要討論的問題。你們可以自己做一個人造火山來玩，不管你們壘起的小丘有多小，總會裂開幾條縫，噴出一些水汽的。”

兩個孩子聽了果然很是興奮，打算再去鎖匠那里取一些鐵屑，再買一些硫黃華，在空閑的時間自己試著制作一個人造火山。他們正在討論這個計劃時，那個瓶子中的反應也已經漸漸停止，瓶子也不再那么燙手了。于是保羅叔拿起瓶子，將里邊的黑色粉末倒在了紙上，看起來像是一撮煤煙。

他對兩個侄兒說道：“嘿，你們試試，能否在這些粉末中找到硫黃呢？一小點也行。”

二人馬上便找來了一根細針，開始尋找硫黃了。然而找了半天卻怎么也找不到哪怕一粒硫黃。

他們很是疑惑：“硫黃去了哪里？它們應該還在這堆粉末中才對，我們看到它們被裝進瓶子，并且剛才瓶子中的物質也沒有丟失。但為什么找不到了？”

喻兒道：“可能是變了顏色的原因吧。我們用火來試試，肯定能夠找到硫黃。”

他認為他發現了事情的關鍵，于是到廚房取了一些燃燒的炭，將黑色粉末撒在了上邊。但是結果卻并不像他想象的那樣，不管這塊炭被吹得如何赤紅，這些黑色粉末始終沒有燃燒，自然也沒有什么藍色的火焰。他不可置信地又撒了一點粉末在上邊，結果還是如剛才一樣。

“這不對呀！”他叫了起來，“明明硫黃就在這些粉末里，但是卻無法燃燒！”

愛彌兒補充道：“不僅硫黃，原本閃著光的鐵屑似乎也不見了，這里只剩下了黑色的粉末……我來試試用磁鐵能不能找到鐵屑。”

他取出磁鐵，開始在黑色粉末上來回移動。但是，磁鐵就好像失效了一般，這些黑色粉末并沒有被吸引，磁鐵的兩頭也不再出現吸附著的金屬顆粒了。

他很有耐心的試了好長時間，最后頗為失望地說道：“啊！這可真奇怪！剛才我們明明看到鐵屑被放進了瓶子，但是現在好像沒有鐵屑了。如果我剛才沒有親眼看著，我肯定認為這里邊一直都沒有鐵屑哩。”

喻兒對愛彌兒的說法表示贊同：“我也覺得是這樣！剛才如果我沒有看到硫黃被混合起來裝進了瓶子，我也要說里邊一直都沒有硫黃。但現在的情況是，里邊明明放進去了鐵屑和硫黃，但是現在卻真的沒有這兩樣東西了。這真讓人疑惑。”

保羅叔并沒有立即作解釋，而是選擇讓他們兩個自己討論。他原本認為個人的觀察所得往往要比別人指導時提供的更加有用，然而他們二人討論了半天也討論不出個所以然來，于是保羅叔只好加以指導。

“你們現在能不能分開這兩種物質呢？”保羅叔問道。

“做不到了，我們無法找到硫黃和鐵屑的痕跡。”兩個孩子回答。

“用磁鐵試試呢？”

“試過了，磁鐵好像失效了，在這些粉末附近什么都吸不起來。”

“那么用水試試呢？”

喻兒說道：“這恐怕也沒用吧，我們現在認為這些粉末都是一種物質，應該沒有輕重的分別……不過還是試一試為好。”

他說完這句話，便拿來一些清水，將這些黑色粉末放到了水中。之后的情況果然如他所料，這些黑色粉末全都沉在了水底，并沒有分開。

保羅叔又道：“也就是說，之前的分離方法并不適用了，并且之前的那兩種粉末——鐵屑和硫黃華，也已經改變了外觀和性質。也就是說，如果事先不知道這種黑色粉末是由鐵屑和硫黃華合成的，那么你們并不會認為其中有這兩樣東西。”

孩子們異口同聲：“是的，如果單單只看這黑色粉末，我們絕對想不到它是由鐵和硫黃合成的。”

保羅叔點了點頭，說道：“我剛才也提到了，這東西的外觀已經改變，沒有了硫黃的黃色，也沒有了鐵屑的銀灰色，現在只有深黑色。當然，這東西的性質也已經改變，不再能燃燒并發出藍色火焰和臭氣，也不再能被磁鐵吸附，于是我們可以很明確地說，這種物質已經不再是鐵屑和硫黃了，而是一種新的物質。”

“這種物質并非鐵屑和硫黃的混合物，因為我們無法用剛才的那些方法找到其中含有的兩種成分，并且這種物質的性質也已經千差萬別。這種結合，在化學上被稱為‘化合’，比‘混合’要聯系得更緊密一些。混合能夠讓被混合的物質保留自己的性質，化合則不同，它會使被化合的物質失去自己的性質，并用一個共有的新性質取代。混合后的物質可以用簡單的方法分離，但是化合后的物質卻不行，總體來說就是，兩種或以上的物質化合后，會生成新的物質。”

“這種新物質的性質會變得和原來的性質千差萬別，之前沒研究過的人，誰能想到可以燃燒的物質會生成不可燃燒的物質呢？誰能想到能被磁鐵吸附的東西會生成不能被吸附的東西呢？這些東西都是無法判定的，你們之后會經常看到這種類型的性質改變，比如黑白的顛倒，毒性的失去和獲得，甜和苦的轉換等等。所以說，在之后遇到這種化合反應的時候，一定要注意化合的結果。”

“哦，對了，一般來說化合反應時都會放熱，就像剛才我們做的實驗那樣，我想喻兒對這件事應該會記憶深刻吧。這種放熱是普遍現象，有時放出大量的熱，有時放出小量的，只能用精密儀器才能測得的熱。于是可以得出結論，如果正在發光或者發熱，那么經常表示著化合反應正在進行。”

喻兒問保羅叔道：“叔父，按你這么說的話，爐子里燒煤時也是在發生化合反應了？”

“沒錯。”

“那么，其中一種物質是煤吧？”

“恩，其中一種就是煤。”

“那另一種呢？”

“另一種是看不見摸不著的，它存在于空氣中。不過，至于這種物質到底是什么，我們會在以后提到的。”

“那，在灶臺中燃燒的柴火呢？”

“也是一樣，化合反應的其中一種是柴火，另一種同樣在空氣中。”

“油燈和蠟燭呢？”

“它們的燃燒同樣是化合反應。”

“也就是說，我們每次點火都是開始了一次化合反應咯？”

“你說的沒錯，你點燃的火能夠使兩種物質化合。”

“哦！化合反應太有趣了！”

“有趣是肯定的，并且還非常有用。如果沒有用處的話，我就不會把這種作用告訴你們了。”

“那么，把這些有趣的事情都告訴我們好不好？”

“當然好了，只要你們用心聽，我就會把我知道的全部有趣的事情告訴你們。”

“這個你不用擔心，我們會牢記你說給我們的一字一句的。其實，我認為這種功課要比數學和語文好玩多了，對吧愛彌兒？”

愛彌兒表示贊同：“沒錯沒錯，我寧愿每天都在學習這種功課。我之后肯定要拋棄掉文法功課，去做人造火山。”

這當然不是保羅叔愿意看到的，他笑道：“不要因為化學而忽略了文法的重要性。文法自有文法的作用，動詞的活用看起來很難，但是卻無法忽視。要知道，文法可是生活交流的根本啊。好了，現在我們繼續談論化學吧。”

“剛才我們提到，化合反應經常伴隨著發光、發熱、爆炸，也會經常會出現火花，這樣的過程發生后，原本的兩種物質就會聯系非常緊密。打個比方，就好像是這兩種物質成親了一般，而產生的爆炸也好，光熱也好，都是婚禮上的祝賀項目，就像是爆竹和彩燈。這種比喻看起來很好笑，但是這非常準確，因為化合反應正是如同成親一般，將兩種物質合成了一種。”

“我現在要將鐵和硫生成的化合物名字告訴你們了……當然，它不能叫作鐵，因為它不是鐵了；它也不能叫作硫，因為它也不是硫了；它同樣不能叫作混合物，因為它同樣不是混合物了。它的名字叫作硫化鐵，單看這個名字就能夠想象出，它正是鐵和硫受到了婚姻約束而結合起來的。”