Return to Video

لماذا يطفوا الثلج في الماء ؟ - جورج زايدان و تشارلز مورتون

  • 0:07 - 0:09
    الماء هو سائل الحياة .
  • 0:09 - 0:09
    فنحن نشربه
  • 0:09 - 0:10
    ونستحم فيه
  • 0:10 - 0:11
    ونزرع
  • 0:11 - 0:11
    ونطبخ
  • 0:11 - 0:12
    وننظف باستخدامه .
  • 0:12 - 0:15
    إنه الجزيء الأكثر توافراً في أجسادنا .
  • 0:15 - 0:17
    في الواقع أن كل أشكال الحياة التي نعرفها
  • 0:17 - 0:18
    ستموت من دونه .
  • 0:18 - 0:20
    والأهم من كل ذلك ، بدون الماء
  • 0:20 - 0:22
    لن نتمكن من الحصول على
  • 0:22 - 0:23
    الشاي المثلج .
  • 0:23 - 0:26
    مممم ، الشاي المثلج .
  • 0:28 - 0:30
    لماذا تطفوا مكعبات الثلج هذه ؟
  • 0:30 - 0:32
    لو كانت هذه مكعبات "آرغون" صلبة
  • 0:32 - 0:34
    في كأس من الـ"آرغون" السائل
  • 0:34 - 0:35
    لغرقوا .
  • 0:35 - 0:38
    وهذا ينطبق على معظم العناصر الأخرى .
  • 0:38 - 0:40
    ولكن الماء الصلب المعروف بالـ" ثلج"
  • 0:40 - 0:43
    بشكل ما أقل كثافة من الماء السائل .
  • 0:43 - 0:45
    كيف يعقل هذا ؟
  • 0:45 - 0:47
    تعلم مسبقاً أن كل جزيء ماء
  • 0:47 - 0:49
    مكون من ذرتي هيدروجين
  • 0:49 - 0:51
    مرتبطتان مع ذرة أوكسجين .
  • 0:51 - 0:53
    لنلقي نظرة على بعض الجزيئات
  • 0:53 - 0:54
    في قطرة ماء
  • 0:54 - 0:58
    ولنفترض أن درجة الحرارة 25 درجة مئوية .
  • 0:58 - 0:59
    الجزيئات تنحني
  • 0:59 - 1:00
    تتمدد
  • 1:00 - 1:01
    تدور
  • 1:01 - 1:03
    وتتحرك في الفراغ .
  • 1:03 - 1:05
    الآن لنخفض درجة الحرارة
  • 1:05 - 1:07
    والذي سيقلل من الطاقة الحركية
  • 1:07 - 1:09
    التي تمتلكها كل من هذه الجزيئات
  • 1:09 - 1:12
    لذا سوف تنحني وتتمدد وتدور وتتحرك بشكل أقل .
  • 1:12 - 1:13
    مما يعني أنه في المتوسط
  • 1:13 - 1:15
    سيأخذون مساحةً أقل .
  • 1:15 - 1:17
    قد تعتقد أن الماء السائل
  • 1:17 - 1:19
    كلما تجمد
  • 1:19 - 1:20
    كلما تراصت الجزيئات سوية
  • 1:20 - 1:22
    بشكل أقرب إلى بعضها البعض
  • 1:22 - 1:24
    ولكن هذا ليس ما يحدث .
  • 1:24 - 1:25
    يمتلك الماء نوعاً خاصاً
  • 1:25 - 1:27
    من التفاعلات بين جزيئاته
  • 1:27 - 1:29
    والذي لا تمتلكه معظم العناصر الأخرى
  • 1:29 - 1:31
    والذي يدعى بـرابطة الهيدروجين .
  • 1:31 - 1:33
    تذكر أن الرابطة التشاركية
  • 1:33 - 1:35
    يتم فيها تشارك إلكترونان
  • 1:35 - 1:36
    بشكل غير متكافئ غالباً
  • 1:36 - 1:38
    ما بين الذرات .
  • 1:38 - 1:39
    في الرابطة الهيدروجينية
  • 1:39 - 1:42
    يتم تشارك ذرة هيدروجين أيضاً بشكل غير متكافئ
  • 1:42 - 1:43
    بين الذرات .
  • 1:43 - 1:46
    هكذا تبدو رابطة هيدروجينية واحدة .
  • 1:46 - 1:48
    وهكذا تبدو رابطتان .
  • 1:48 - 1:49
    وهذه ثلاثة
  • 1:49 - 1:50
    وأربعة
  • 1:50 - 1:51
    وخمسة
  • 1:51 - 1:51
    وستة
  • 1:51 - 1:52
    وسبعة
  • 1:52 - 1:52
    وثمانية
  • 1:52 - 1:53
    وتسعة
  • 1:53 - 1:53
    وعشرة
  • 1:53 - 1:54
    وأحد عشر
  • 1:54 - 1:54
    واثنا عشر
  • 1:54 - 1:56
    وتستمر أكثر .
  • 1:56 - 1:58
    في نقطة ماء واحدة
  • 1:58 - 2:00
    تشكل الروابط الهيدروجينية شبكات
  • 2:00 - 2:02
    بين مئات ، آلاف ، ملايين
  • 2:02 - 2:04
    مليارات وترليونات الجزيئات
  • 2:04 - 2:08
    وهذه الروابط تنفصم وتتشكل بشكل مستمر .
  • 2:08 - 2:10
    لنعد الآن إلى الماء الذي تركناه يبرد .
  • 2:10 - 2:12
    فوق 4 درجات مئوية
  • 2:12 - 2:14
    كانت الطاقة الحركية لجزيئات الماء
  • 2:14 - 2:17
    تبقي التفاعلات بينها قصيرة .
  • 2:17 - 2:18
    وروابط الهيدروجين تنفصم وتتشكل
  • 2:18 - 2:20
    كعلاقات المدرسة الثانوية
  • 2:20 - 2:23
    بكلمات أخرى ، بشكل سريع .
  • 2:23 - 2:24
    ولكن تحت الدرجة 4 مئوية
  • 2:24 - 2:26
    تبدأ الطاقة الحركية لجزيئات الماء
  • 2:26 - 2:28
    بالانخفاض إلى ما دون طاقة
  • 2:28 - 2:30
    الروابط الهيدروجينية .
  • 2:30 - 2:32
    عندها تتشكل الروابط الهيدروجينية بشكل أكثر
  • 2:32 - 2:34
    مما تنفصم
  • 2:34 - 2:35
    وتبدأ الهياكل الجميلة بالظهور
  • 2:35 - 2:37
    من الفوضى .
  • 2:37 - 2:39
    هكذا يبدو الماء الصلب ، الثلج
  • 2:39 - 2:42
    على مستوى الجزيئات .
  • 2:42 - 2:44
    لاحظ أن الهياكل المرتبة ذات الشكل المسدس
  • 2:44 - 2:47
    أقل كثافة من الهياكل غير المرتبة
  • 2:47 - 2:49
    للماء السائل .
  • 2:49 - 2:51
    وكما تعلم فإذا كان العنصر أقل كثافة
  • 2:51 - 2:52
    من السائل الذي يوجد فيه
  • 2:52 - 2:54
    فإنه يطفو .
  • 2:54 - 2:56
    إذاً فالثلج يطفو على الماء
  • 2:56 - 2:57
    ماذا يعني هذا ؟
  • 2:57 - 3:00
    حسناً ، لنفترض أن العالم بدون الثلج الطافي .
  • 3:00 - 3:01
    عندها ستكون أبرد منطقة في المحيط
  • 3:01 - 3:03
    هي قاعه شديد الظلام .
  • 3:03 - 3:05
    والذي ما إن تجمد حتى يبقى كذلك للأبد .
  • 3:05 - 3:07
    ولتنسى لفافات سرطان البحر
  • 3:07 - 3:08
    بما أن القشريات قد خسرت مكان عيشها
  • 3:08 - 3:11
    ولتنسى السوشي أيضاً بما أن عشب البحر لن ينمو .
  • 3:11 - 3:13
    وما الذي سيفعله الأولاد الكنديون في الشتاء
  • 3:13 - 3:15
    من دون صيد السمك في الثلج أو بركة الهوكي ؟
  • 3:15 - 3:17
    ولتنسى جائزة الأوسكار لجيمس كاميرون
  • 3:17 - 3:20
    لأن التايتانك كانت ستصل سالمة إلى وجهتها .
  • 3:20 - 3:22
    فلتودع القمم الجليدية القطبية البيضاء
  • 3:22 - 3:23
    التي تعكس أشعة الشمس
  • 3:23 - 3:25
    الأشعة التي لولاها لخُبِزَ الكوكب .
  • 3:25 - 3:27
    في الواقع لتنسى المحيطات كما نعرفها
  • 3:27 - 3:30
    التي وهي تشغل أكثر من 70% من مساحة الكرة الأرضية
  • 3:30 - 3:32
    تنظم جو الكوكب كله .
  • 3:33 - 3:34
    وأسوأ ما في الأمر
  • 3:34 - 3:37
    أنه لن يكون هناك شايٌ مثلج .
  • 3:37 - 3:40
    مممممم ، شاي مثلج .
Title:
لماذا يطفوا الثلج في الماء ؟ - جورج زايدان و تشارلز مورتون
Description:

الماء عنصر مميز لعدة أسباب ، وربما لاحظت واحداً من هذه الأسباب في كأس شرابك البارد : الثلج .
الثلج الصلب يطفو في الماء السائل ، الأمر الذي لا ينطبق على معظم العناصر الأخرى . لكن لماذا ؟ جورج زايدان وتشارلز مورتون يشرحان السبب العلمي لكون الرابطة الهيدروجينية تبقي الثلج في كأسك والقمم الثلجية القطبية عائمة .

الدرس من تقديم وعمل : جورج زايدان و تشارلز مورتون . الرسوم المتحركة من عمل : ستوديو باور هاوس للرسوم المتحركة .

لمشاهدة الدرس كاملاً :
http://ed.ted.com/lessons/why-does-ice-float-in-water-george-zaidan-and-charles-morton
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:56

Arabic subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.