1
00:00:14,502 --> 00:00:18,090
Как некоторым насекомым 
удаётся держаться на поверхности пруда,

2
00:00:18,140 --> 00:00:21,395
а вы сразу тонете, 
когда пытаетесь идти по воде?

3
00:00:21,417 --> 00:00:24,811
И почему зимой 
озёра замерзают сверху вниз?

4
00:00:24,811 --> 00:00:28,823
Говоря кратко, 
ответ на эти вопросы — полярность.

5
00:00:28,823 --> 00:00:30,490
Вода является простой молекулой,

6
00:00:30,490 --> 00:00:33,946
состоящей из одного атома кислорода
и двух атомов водорода,

7
00:00:33,946 --> 00:00:35,862
при этом она необходима для жизни.

8
00:00:35,862 --> 00:00:41,864
Фактически вода составляет около 60%
веса тела взрослого человека.

9
00:00:41,954 --> 00:00:46,602
Полярность внутри этих молекул воды
даёт веществу в целом свойства,

10
00:00:46,624 --> 00:00:49,413
делающие воду уникальной
и способной поддерживать жизнь.

11
00:00:49,413 --> 00:00:53,575
Полярность направлена 
на неравное деление электронов в молекуле.

12
00:00:53,604 --> 00:00:58,321
В случае с водой связь между атомом 
кислорода и двумя атомами водорода

13
00:00:58,321 --> 00:01:01,365
внутри молекулы воды 
напоминает перетягивание каната

14
00:01:01,365 --> 00:01:05,140
между сильным футболистом
и милым маленьким ребёнком.

15
00:01:05,189 --> 00:01:07,063
Кислород является более крупным атомом,

16
00:01:07,063 --> 00:01:09,772
у него больше протонов в ядре, 
чем у водорода.

17
00:01:09,772 --> 00:01:12,880
Эти положительные заряды 
сравнимы с физической силой человека.

18
00:01:12,880 --> 00:01:16,825
Они могут привлекать и привязывать 
отрицательно заряженные электроны,

19
00:01:16,855 --> 00:01:20,510
как сильный человек способен победить 
более слабого

20
00:01:20,510 --> 00:01:22,021
в перетягивании каната.

21
00:01:22,021 --> 00:01:27,044
Итак, кислород способен притягивать
больше электронов, чем положено.

22
00:01:27,084 --> 00:01:29,983
Поскольку водород меньше и слабее,

23
00:01:29,983 --> 00:01:31,550
или у него меньше протонов,

24
00:01:31,550 --> 00:01:33,547
он проигрывает в перетягивании каната

25
00:01:33,547 --> 00:01:36,733
и притягивает меньше электронов,
чем ему положено.

26
00:01:36,733 --> 00:01:39,720
Итак, кислород в воде 
действует словно он отрицательный,

27
00:01:39,720 --> 00:01:43,139
а атомы водорода — как положительные.

28
00:01:43,139 --> 00:01:48,086
Связи внутри каждой молекулы воды
называют «полярными ковалентными связями».

29
00:01:48,163 --> 00:01:50,859
«Ковалентная» означает,
что электроны общие.

30
00:01:50,859 --> 00:01:52,945
Но, как мы уже знаем,

31
00:01:52,945 --> 00:01:56,277
«полярная» предполагает
неравное разделение электронов.

32
00:01:56,277 --> 00:01:58,938
В воде кислород действует
как отрицательный элемент,

33
00:01:58,938 --> 00:02:01,565
а атомы водорода — как положительные.

34
00:02:01,565 --> 00:02:04,291
Когда отрицательный 
и положительный заряды притягиваются,

35
00:02:04,291 --> 00:02:06,495
кислород присоединяется к атомам водорода

36
00:02:06,495 --> 00:02:08,149
в соседних молекулах воды.

37
00:02:08,149 --> 00:02:11,932
Особый тип связи, 
формирующийся между молекулами воды,

38
00:02:11,932 --> 00:02:13,962
называется «водородная связь».

39
00:02:13,962 --> 00:02:16,770
Водородные связи 
возникают не только в воде.

40
00:02:16,770 --> 00:02:18,961
Они могут формироваться 
между молекулами воды

41
00:02:18,961 --> 00:02:22,470
и разными полярными и ионными веществами.

42
00:02:22,470 --> 00:02:25,602
Способность воды поддерживать целостность 
называется «когезия»,

43
00:02:25,602 --> 00:02:30,093
а способность присоединяться 
к другим веществам — «адгезия».

44
00:02:30,560 --> 00:02:32,987
Теперь вернёмся к первоначальным вопросам.

45
00:02:32,987 --> 00:02:36,903
Во-первых, почему некоторые насекомые 
могут ходить по воде?

46
00:02:36,903 --> 00:02:39,571
Благодаря водородной связи на поверхности

47
00:02:39,571 --> 00:02:41,698
создаётся тонкая плёнка воды,

48
00:02:41,698 --> 00:02:43,479
имеющая достаточное сопротивление,

49
00:02:43,479 --> 00:02:45,839
позволяющее очень лёгким насекомым 
ходить по ней.

50
00:02:45,839 --> 00:02:47,315
Вы не можете ходить по ней,

51
00:02:47,315 --> 00:02:49,505
так как водородные связи 
недостаточно сильны,

52
00:02:49,525 --> 00:02:50,878
чтобы удержать вас.

53
00:02:50,958 --> 00:02:53,605
Почему лёд плавает на поверхности воды?

54
00:02:53,675 --> 00:02:55,578
Большинство других веществ

55
00:02:55,578 --> 00:02:58,180
в твёрдом состоянии плотнее, чем в жидком.

56
00:02:58,180 --> 00:03:00,189
Но это не относится к воде!

57
00:03:00,189 --> 00:03:02,624
Водородные связи в замороженной воде

58
00:03:02,624 --> 00:03:05,528
более отдалены друг от друга,
чем в жидкой воде.

59
00:03:05,528 --> 00:03:07,913
Чем дальше друг от друга молекулы,

60
00:03:07,913 --> 00:03:10,017
тем меньше плотность вещества.

61
00:03:10,017 --> 00:03:13,351
Плотность льда примерно на 9% ниже,
чем воды.

62
00:03:13,351 --> 00:03:15,703
Потому-то он и плавает на поверхности.

63
00:03:15,703 --> 00:03:18,241
И поэтому озёра замерзают сверху вниз,

64
00:03:18,241 --> 00:03:20,537
что позволяет водной флоре и фауне

65
00:03:20,537 --> 00:03:22,216
выживать каждую зиму.

66
00:03:22,216 --> 00:03:24,827
Благодаря полярности молекул воды

67
00:03:24,827 --> 00:03:28,226
и появляющимся в результате этого 
водородным связям

68
00:03:28,226 --> 00:03:31,007
вода обладает 
столь уникальными свойствами.

69
00:03:31,007 --> 00:03:33,230
Итак, причина уникальности воды

70
00:03:33,230 --> 00:03:34,807
как у вас в клетках,

71
00:03:34,807 --> 00:03:36,026
так и в океанах,

72
00:03:36,131 --> 00:03:40,131
заключается в обычной полярности
её молекул.