0:00:14.502,0:00:16.560
[br]چرا بعضی از حشرات میتوانند

0:00:16.560,0:00:18.135
بر سطح یک برکه راه بروند،

0:00:18.135,0:00:19.815
اما وقتی شما سعی میکنید روی آب

0:00:19.815,0:00:21.417
راه بروید به سرعت پایین میروید؟

0:00:21.417,0:00:24.811
و چرا دریاچه ها در زمستان[br]از بالا به پایین منجمد میشوند؟

0:00:24.811,0:00:28.823
در یک کلام، پاسخ همه این پرسشها قطبیت است.

0:00:28.823,0:00:30.490
آب یک مولکول ساده

0:00:30.490,0:00:33.946
متشکل از یک اتم اکسیژن[br]و دو اتم هیدروژن است،

0:00:33.946,0:00:35.862
[br]اما برای زندگی حیاتی است.

0:00:35.862,0:00:39.324
در واقع، نزدیک به ۶۰٪

0:00:39.324,0:00:41.954
وزن بدن افراد بالغ از آب تشکیل شده است.

0:00:41.954,0:00:44.372
قطبیت درون مولکولهای آب

0:00:44.372,0:00:46.624
به این ماده رایج ویژگیهایی میبخشد

0:00:46.624,0:00:49.413
که آن را به مادهای منحصر به فرد[br]و حیاتبخش تبدیل میکنند.

0:00:49.413,0:00:51.545
قطبیت به معنای به اشتراک گذاری نابرابر

0:00:51.545,0:00:53.604
الکترونهای درون یک مولکول است.

0:00:53.604,0:00:56.551
در مورد آب، وضعیت پیوند بین اتم اکسیژن

0:00:56.551,0:00:59.635
و دو اتم هیدروژن درون هرمولکول

0:00:59.635,0:01:03.020
شبیه مسابقه طنابکشی بین[br]یک بازیکن تنومند و پرقدرت فوتبال

0:01:03.020,0:01:05.189
و یک نینی کوچولوی نوپاست.

0:01:05.189,0:01:07.063
اتم اکسیژن بزرگتر از اتم هیدروژن است،

0:01:07.063,0:01:09.772
و پروتون بیشتری در هسته خود دارد.

0:01:09.772,0:01:13.170
این بارهای مثبت را میتوان به صورت[br]قدرت فیزیکی یک شخص تعبیر کرد.

0:01:13.170,0:01:14.485
آنها قادرند

0:01:14.485,0:01:16.855
الکترونهای دارای بار منفی[br]درون پیوند را جذب کنند،

0:01:16.855,0:01:19.450
درست مثل توانایی یک فرد قوی در غلبه بر

0:01:19.450,0:01:22.021
فردی ضعیفتر در بازی طنابکشی.

0:01:22.021,0:01:24.204
بنابراین، اکسیژن قادر به جذب سهمی

0:01:24.204,0:01:27.123
بیشتر از سهم عادلانه خود از الکترون است.

0:01:27.123,0:01:30.273
از آنجا که هیدروژن کوچکتر بوده[br]و دارای قدرت کمتر،

0:01:30.273,0:01:31.550
یا پروتون کمتری است،

0:01:31.550,0:01:33.547
طنابکشی را میبازد

0:01:33.547,0:01:36.733
و نسبت به سهم عادلانه خود[br]میزان کمتری الکترون جذب میکند.

0:01:36.733,0:01:39.720
بنابراین، اکسیژن در درون آب به صورت منفی،

0:01:39.720,0:01:43.139
و هیدروژنها به صورت مثبت رفتار میکنند.

0:01:43.139,0:01:45.846
پیوندهای درون هر مولکول آب

0:01:45.846,0:01:48.163
پیوندهای کووالانسی قطبی نامیده میشود.[br]کووالانسی

0:01:48.163,0:01:50.859
به این معناست که[br]الکترونها به اشتراک گذاشته میشوند.

0:01:50.859,0:01:52.945
اما، همانطور که همین الان یاد گرفتیم،[br]قطبی

0:01:52.945,0:01:56.277
به این معناست که این الکترونها[br]به طور مساوی به اشتراک گذاشته نمیشوند.

0:01:56.277,0:01:58.938
درون آب، اکسیژن منفی عمل میکند

0:01:58.938,0:02:01.655
و هیدروژنها مثبت.

0:02:01.655,0:02:03.701
از آنجا که مثبت و منفی به یکدیگر

0:02:03.701,0:02:06.495
جذب میشوند، چنین اکسیژنی[br]به اتمهای هیدروژن

0:02:06.495,0:02:08.149
مولکولهای آب مجاور جذب میشود.

0:02:08.149,0:02:11.932
یک نوع پیوند ویژه میان[br]مولکولهای آب شکل میگیرد،

0:02:11.932,0:02:13.962
[br]که به عنوان پیوند هیدروژنی شناخته میشود.

0:02:13.962,0:02:16.770
پیوندهای هیدروژنی[br]فقط هم در آب رخ نمیدهند.

0:02:16.770,0:02:18.961
آنها میتوانند میان مولکولهای آب

0:02:18.961,0:02:22.470
و مواد مختلف قطبی و یا یونی تشکیل بشوند.

0:02:22.470,0:02:25.602
قابلیت قرارگیری مولکولهای[br]آب در کنار یکدیگر پیوستگی نام دارد،

0:02:25.602,0:02:28.323
در حالی که قابلیت آب[br]در چسبیدن به مواد دیگر

0:02:28.323,0:02:30.560
چسبندگی نامیده میشود.

0:02:30.560,0:02:32.987
حالا، برگردیم سر سوالهای اول.

0:02:32.987,0:02:36.903
اول اینکه، چرا بعضی حشرات قادر[br]به راه رفتن بر روی آب هستند؟

0:02:36.903,0:02:39.571
کشش سطحی حاصل از پیوند هیدروژنی

0:02:39.571,0:02:41.698
باعث ایجاد ورقهای نازک در سطح آب میشود

0:02:41.698,0:02:43.159
که مقاومتی به آن میبخشد

0:02:43.159,0:02:45.586
که برای راه رفتن[br]حشرات بسیار سبک کافی است.

0:02:45.586,0:02:46.769
شما نمیتوانید روی آن

0:02:46.769,0:02:48.805
راه بروید زیرا پیوندهای[br]هیدروژنی آنقدر قوی

0:02:48.805,0:02:50.545
نیست که بتواند نگهتان دارد.

0:02:50.545,0:02:52.918
چرا یخ بر روی آب مایع شناور میشود؟

0:02:52.918,0:02:54.685
برای بیشتر مواد دیگر،

0:02:54.685,0:02:57.888
[br]حالت جامد متراکمتر از حالت مایع است،

0:02:57.888,0:03:00.390
اما برای آب اینگونه نیست!

0:03:00.390,0:03:02.599
پیوندهای هیدروژنی [br]مولکولهای آب منجمد را

0:03:02.599,0:03:05.554
نسبت به حالت مایع[br]دورتر از هم نگه میدارد.

0:03:05.554,0:03:07.518
هرچه مولکولها از هم دورتر باشند،[br]

0:03:07.518,0:03:09.773
[br]جسم جامد تراکم کمتری دارد.

0:03:09.773,0:03:13.227
بنابراین یخ در حدود ۹%[br]کم چگالتر از آب است،

0:03:13.227,0:03:15.441
که به این معناست که روی آن شناور میشود.

0:03:15.441,0:03:17.943
به همین دلیل است که دریاچهها[br]از بالا به پایین یخ

0:03:17.943,0:03:19.861
میزنند و آبزیان قادر به بقا

0:03:19.861,0:03:21.947
در هوای سرد زمستان هرسال هستند.

0:03:21.947,0:03:24.656
این قطبیت مولکول آب

0:03:24.656,0:03:26.907
و پیوند هیدروژنی حاصل از این مسئله است [br]

0:03:26.907,0:03:29.996
که مبیّن ویژگیهای منحصر به فرد[br]آب است.

0:03:29.996,0:03:33.127
پس، علت اینکه آب اینقدر خاص است،

0:03:33.127,0:03:34.440
از آب درون سلولهایتان گرفته

0:03:34.440,0:03:35.877
تا آب اقیانوسهای جهان،[br]

0:03:35.877,0:03:40.826
این است که مولکولی قطبی است.