Return to Video

Perché il ghiaccio galleggia nell'acqua? - George Zaidan and Charles Morton

  • 0:07 - 0:09
    L'acqua è il liquido della vita.
  • 0:09 - 0:09
    Lo beviamo,
  • 0:09 - 0:10
    ci facciamo il bagno,
  • 0:10 - 0:11
    lo usiamo per coltivare la terra,
  • 0:11 - 0:11
    per cucinare
  • 0:11 - 0:12
    e per pulire le cose.
  • 0:12 - 0:15
    È la molecola più abbondante nei nostri corpi.
  • 0:15 - 0:17
    Infatti, tutte le vite di cui siamo a conoscenza
  • 0:17 - 0:18
    morirebbero senza l'acqua.
  • 0:18 - 0:20
    Ma, cosa più importante: senza l'acqua
  • 0:20 - 0:22
    non avremmo avuto
  • 0:22 - 0:23
    il tè freddo.
  • 0:23 - 0:26
    Mmmm, il tè freddo.
  • 0:28 - 0:30
    Perché questi cubetti di ghiaccio galleggiano?
  • 0:30 - 0:32
    Se fossero cubetti di argon solido
  • 0:32 - 0:34
    in una tazza di argon liquido,
  • 0:34 - 0:35
    affonderebbero.
  • 0:35 - 0:38
    E lo stesso vale per la maggioranza delle altre sostanze.
  • 0:38 - 0:40
    Ma l'acqua solida, altrimenti conosciuta come ghiaccio,
  • 0:40 - 0:43
    è in qualche modo meno densa dell'acqua liquida.
  • 0:43 - 0:45
    Com'è possibile?
  • 0:45 - 0:47
    Sapete già che ogni molecola di acqua
  • 0:47 - 0:49
    è composta da due atomi di idrogeno
  • 0:49 - 0:51
    legati a un atomo di ossigeno.
  • 0:51 - 0:53
    Diamo uno sguardo ad alcune delle molecole
  • 0:53 - 0:54
    presenti in una goccia di acqua
  • 0:54 - 0:58
    e diciamo che la temperatura è di 25 gradi Celsius.
  • 0:58 - 0:59
    Le molecole si piegano,
  • 0:59 - 1:00
    si allungano,
  • 1:00 - 1:01
    piroettano,
  • 1:01 - 1:03
    e si muovono nello spazio.
  • 1:03 - 1:05
    Ora, abbassiamo la temperatura,
  • 1:05 - 1:07
    il che riduce l'ammontare di forza cinetica
  • 1:07 - 1:09
    in ciascuna di queste molecole
  • 1:09 - 1:12
    in modo che si pieghino, si allunghino, piroettino e si muovano di meno.
  • 1:12 - 1:13
    E questo vuol dire che in media
  • 1:13 - 1:15
    occupano meno spazio.
  • 1:15 - 1:17
    Ora, voi pensereste che quando l'acqua liquida
  • 1:17 - 1:19
    inizia a congelarsi,
  • 1:19 - 1:20
    le molecole si ammasserebbero
  • 1:20 - 1:22
    sempre più vicine le une alle altre,
  • 1:22 - 1:24
    ma non è quello che avviene.
  • 1:24 - 1:25
    L'acqua ha uno speciale tipo
  • 1:25 - 1:27
    d'interazione tra le molecole
  • 1:27 - 1:29
    che la maggioranza delle altre sostanze non ha,
  • 1:29 - 1:31
    ed è chiamato legame idrogeno.
  • 1:31 - 1:33
    Ora, ricordate che in un legame covalente
  • 1:33 - 1:35
    due elettroni vengono condivisi,
  • 1:35 - 1:36
    generalmente in maniera non eguale,
  • 1:36 - 1:38
    tra gli atomi.
  • 1:38 - 1:39
    In un legame idrogeno,
  • 1:39 - 1:42
    un atomo d'idrogeno viene condiviso, anch'esso in maniera ineguale,
  • 1:42 - 1:43
    tra gli atomi.
  • 1:43 - 1:46
    Un legame idrogeno ha questo aspetto.
  • 1:46 - 1:48
    Due appaiono in questa maniera.
  • 1:48 - 1:49
    Ed eccone tre
  • 1:49 - 1:50
    e quattro
  • 1:50 - 1:51
    e cinque,
  • 1:51 - 1:51
    sei,
  • 1:51 - 1:52
    sette,
  • 1:52 - 1:52
    otto,
  • 1:52 - 1:53
    nove,
  • 1:53 - 1:53
    dieci,
  • 1:53 - 1:54
    undici,
  • 1:54 - 1:54
    dodici.
  • 1:54 - 1:56
    Potrei continuare all'infinito.
  • 1:56 - 1:58
    In una singola goccia di acqua,
  • 1:58 - 2:00
    i legami d'idrogeno formano reti estese
  • 2:00 - 2:02
    tra centinaia, migliaia, milioni,
  • 2:02 - 2:04
    miliardi, trilioni di molecole,
  • 2:04 - 2:08
    e questi legami si rompono e riformano continuamente.
  • 2:08 - 2:10
    Ora, torniamo alla nostra acqua quando si raffredda.
  • 2:10 - 2:12
    Sopra i 4 gradi centigradi Celsius,
  • 2:12 - 2:14
    la forza cinetica delle molecole di acqua
  • 2:14 - 2:17
    mantiene interazioni molto ravvicinate tra di loro.
  • 2:17 - 2:18
    I legami idrogeno si formano e si rompono
  • 2:18 - 2:20
    come le storie d'amore alle scuole superiori,
  • 2:20 - 2:23
    il che vuol dire velocemente.
  • 2:23 - 2:24
    Ma sotto i 4 gradi,
  • 2:24 - 2:26
    l'energia cinetica delle molecole di acqua
  • 2:26 - 2:28
    inizia a abbassarsi sotto il livello di energia
  • 2:28 - 2:30
    dei legami idrogeno.
  • 2:30 - 2:32
    I legami idrogeno si formano quindi molto più di frequente
  • 2:32 - 2:34
    rispetto a una loro rottura
  • 2:34 - 2:35
    e strutture bellissime iniziano a emergere
  • 2:35 - 2:37
    da questo caos.
  • 2:37 - 2:39
    Ecco come l'acqua solida, il ghiaccio,
  • 2:39 - 2:42
    appare a livello molecolare.
  • 2:42 - 2:44
    Notate che la struttura ordinata e esagonale
  • 2:44 - 2:47
    è meno densa della struttura disordinata
  • 2:47 - 2:49
    dell'acqua liquida.
  • 2:49 - 2:51
    E voi sapete che se un oggetto è meno denso
  • 2:51 - 2:52
    del fluido in cui è immerso,
  • 2:52 - 2:54
    galleggerà.
  • 2:54 - 2:56
    Quindi, il ghiaccio galleggia nell'acqua,
  • 2:56 - 2:57
    e quindi?
  • 2:57 - 3:00
    Beh, consideriamo un mondo senza il ghiaccio galleggiante.
  • 3:00 - 3:01
    La parte più fredda dell'oceano
  • 3:01 - 3:03
    sarebbe il fondale buio come la pece dell'oceano,
  • 3:03 - 3:05
    una volta congelato, rimarrebbe congelato.
  • 3:05 - 3:07
    Dimenticatevi i sandwich di aragosta
  • 3:07 - 3:08
    dato che i crostacei perderebbero i loro habitat
  • 3:08 - 3:11
    o il sushi dato che le foreste di kelp non crescerebbero.
  • 3:11 - 3:13
    Cosa farebbero i bambini canadesi d'inverno
  • 3:13 - 3:15
    senza i laghi ghiacciati su cui praticare l'hockey o la pesca sul ghiaccio?
  • 3:15 - 3:17
    E dimenticatevi l'Oscar a James Cameron
  • 3:17 - 3:20
    perché il Titanic sarebbe giunto sano e salvo a destinazione.
  • 3:20 - 3:22
    Dite addio alle calotte di ghiaccio nei poli terrestri
  • 3:22 - 3:23
    capaci di riflettere quella luce
  • 3:23 - 3:25
    che altrimenti arrostirebbe il pianeta.
  • 3:25 - 3:27
    Dimenticatevi infatti gli oceani come oggi li conosciamo,
  • 3:27 - 3:30
    che coprendo oltre il 70% della superficie terrestre,
  • 3:30 - 3:32
    regolano l'atmosfera dell'intero pianeta.
  • 3:33 - 3:34
    Ma cosa peggiore di tutte,
  • 3:34 - 3:37
    non ci sarebbe il tè freddo.
  • 3:37 - 3:40
    Mmmmmm, il tè freddo.
Title:
Perché il ghiaccio galleggia nell'acqua? - George Zaidan and Charles Morton
Description:

Guarda l'intera lezione: http://ed.ted.com/lessons/why-does-ice-float-in-water-george-zaidan-and-charles-morton

L'acqua è una sostanza speciale per svariate ragioni, e potreste averne notato una importante nel vostro drink freddo: il ghiaccio. Il ghiaccio solido galleggia nell'acqua liquida, il che non è vero per la maggioranza delle sostanze. Ma perché? George Zaidan e Charles Morton spiegano la scienza dietro al come i legami idrogeno mantengono a galla il ghiaccio (e le calotte polari).

Lezione di George Zaidan e Charles Morton, animazione di Powerhouse Animation Studios Inc.

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:56

Italian subtitles

Revisions

  • Revision 4 Edited (legacy editor)
    Anna Cristiana Minoli