WEBVTT

00:00:14.502 --> 00:00:16.560
ある種の昆虫はどうして

00:00:16.560 --> 00:00:18.135
池の表面を歩くことができるのでしょうか？

00:00:18.135 --> 00:00:19.815
でもあなたが水面を歩こうとすると

00:00:19.815 --> 00:00:21.417
すぐ底に沈んでしまいます

00:00:21.417 --> 00:00:24.811
池はなぜ冬に表面から
凍っていくのでしょうか？

00:00:24.811 --> 00:00:28.823
答えを一言でいえば 極性です

00:00:28.823 --> 00:00:30.490
水は酸素原子１つと

00:00:30.490 --> 00:00:33.946
水素原子２つからなる
単純な分子ですが

00:00:33.946 --> 00:00:35.862
それは 生命に欠かせません

00:00:35.862 --> 00:00:39.324
事実 水は

00:00:39.324 --> 00:00:41.954
大人の体重の60％を占めます

00:00:41.954 --> 00:00:44.372
分子内の極性は

00:00:44.372 --> 00:00:46.624
水という ありふれた物質に

00:00:46.624 --> 00:00:49.413
独特でかつ 生命を維持する特性を
与えています

00:00:49.413 --> 00:00:51.545
極性とは１つの分子内での

00:00:51.545 --> 00:00:53.604
電子の不均等な配分を意味します

00:00:53.604 --> 00:00:56.551
水では酸素原子１つと

00:00:56.551 --> 00:00:59.635
水素原子２つが １つの水の分子の中で

00:00:59.635 --> 00:01:03.020
堅強なフットボール選手と可愛らしい幼児の

00:01:03.020 --> 00:01:05.188
綱引きのように結合しています

00:01:05.188 --> 00:01:07.063
酸素原子は水素より大きく

00:01:07.063 --> 00:01:09.772
核には より多くの陽子を持っています

00:01:09.772 --> 00:01:13.170
このような正電荷は人の
身体的な強さのようなものです

00:01:13.170 --> 00:01:14.485
正の電荷をもった陽子は

00:01:14.485 --> 00:01:16.855
結合中の電荷をもった
電子を引きつけます

00:01:16.855 --> 00:01:19.450
それは綱引きで力の強い人が

00:01:19.450 --> 00:01:22.021
力の弱い人を圧倒するようにです

00:01:22.021 --> 00:01:24.204
酸素は

00:01:24.204 --> 00:01:27.123
公平な配分以上の電子を引き寄せます

00:01:27.123 --> 00:01:30.273
それは水素が小さくて弱く

00:01:30.273 --> 00:01:31.550
陽子の数も少なく

00:01:31.550 --> 00:01:33.547
綱引きに負けて

00:01:33.547 --> 00:01:36.733
公平な配分以下の電子しか
引き寄せられないからです

00:01:36.733 --> 00:01:39.720
ですから 酸素は水の中で負に帯電し

00:01:39.720 --> 00:01:43.139
水素は正に帯電しています

00:01:43.139 --> 00:01:45.846
水の１分子中の結合は

00:01:45.846 --> 00:01:48.163
極性共有結合と呼ばれます

00:01:48.163 --> 00:01:50.859
共有とは
電子を共有するという意味です

00:01:50.859 --> 00:01:52.945
しかし先ほど学んだように

00:01:52.945 --> 00:01:56.277
極性とは電子が均等に
共有されていないことを意味します

00:01:56.277 --> 00:01:58.938
水では酸素が負に荷電し

00:01:58.938 --> 00:02:01.655
水素は正に帯電したものとして
作用します

00:02:01.655 --> 00:02:03.701
負と正は互いを引きつけるので

00:02:03.701 --> 00:02:06.495
酸素は近くにある水分子内の

00:02:06.495 --> 00:02:08.149
水素原子に引きつけられます

00:02:08.149 --> 00:02:11.932
水分子同士の
このタイプの結合は

00:02:11.932 --> 00:02:13.962
水素結合と呼ばれます

00:02:13.962 --> 00:02:16.770
水素結合は水の中に限って
起こるのではありません

00:02:16.770 --> 00:02:18.961
水分子とその他の物質―

00:02:18.961 --> 00:02:22.470
極性を有するかイオン化した
物質との間でも起こります

00:02:22.470 --> 00:02:25.602
水同士が結合する能力を凝集力と言い

00:02:25.602 --> 00:02:28.323
一方 水が他の物質と結合する能力を

00:02:28.323 --> 00:02:30.560
接着力と呼びます

00:02:30.560 --> 00:02:32.987
では元の質問に戻りましょう

00:02:32.987 --> 00:02:36.903
昆虫はなぜ水面を歩く事ができるのでしょうか

00:02:36.903 --> 00:02:39.571
水素結合によって生じた表面張力が

00:02:39.571 --> 00:02:41.698
水面に薄い膜を張り

00:02:41.698 --> 00:02:43.159
それが抵抗力を与え

00:02:43.159 --> 00:02:45.586
極軽い昆虫が歩く事ができます

00:02:45.586 --> 00:02:46.769
しかしあなたは歩けません

00:02:46.769 --> 00:02:48.805
水素結合はあなたを支えるほど

00:02:48.805 --> 00:02:50.545
強くはないからです

00:02:50.545 --> 00:02:52.918
なぜ氷は水に浮くのでしょう

00:02:52.918 --> 00:02:54.685
ほとんどの物質では

00:02:54.685 --> 00:02:57.888
固体は液体より密度が高いですが

00:02:57.888 --> 00:03:00.390
水の場合は違います！

00:03:00.390 --> 00:03:02.599
氷の水素結合においては

00:03:02.599 --> 00:03:05.554
分子間の距離が液体の水の場合に比べ
離れているからです

00:03:05.554 --> 00:03:07.518
分子が離れるほど

00:03:07.518 --> 00:03:09.773
密度は低くなります

00:03:09.773 --> 00:03:13.227
そのため 氷は水より９％密度が低く

00:03:13.227 --> 00:03:15.441
氷が水に浮かぶわけです

00:03:15.441 --> 00:03:17.943
これが湖が表面から凍り始め

00:03:17.943 --> 00:03:19.861
水中の生物が

00:03:19.861 --> 00:03:21.947
毎年寒い冬にも生き延びられる理由です

00:03:21.947 --> 00:03:24.656
水の分子の極性と

00:03:24.656 --> 00:03:26.907
水素結合の結果が

00:03:26.907 --> 00:03:29.996
水の特性を作り出しています

00:03:29.996 --> 00:03:33.127
あなたの細胞の中の水から

00:03:33.127 --> 00:03:34.440
世界中の海まで

00:03:34.440 --> 00:03:35.877
水が特別なのは

00:03:35.883 --> 00:03:41.053
単にそれが極性分子だからです