Return to Video

Kuinka polaarisuus saa veden käyttäytymään kummallisesti - Christina Kleinberg

  • 0:15 - 0:17
    Kuinka jotkut hyönteiset voivat kävellä
  • 0:17 - 0:18
    lammikon pinnalla,
  • 0:18 - 0:20
    mutta sinä uppoat nopeasti pohjaan,
  • 0:20 - 0:21
    jos yrität kävellä veden päällä?
  • 0:21 - 0:25
    Ja miksi järvet talvella jäätyvät
    pinnasta kohti pohjaa?
  • 0:25 - 0:29
    Yhdellä sanalla vastaus kaikkiin
    kysymyksiin on polaarisuus.
  • 0:29 - 0:30
    Vesi on yksinkertainen molekyyli,
  • 0:30 - 0:34
    joka muodostuu yhdestä happiatomista
    ja kahdesta vetyatomista,
  • 0:34 - 0:36
    mutta se on elintärkeä elämälle.
  • 0:36 - 0:39
    Itse asiassa
    60 prosenttia aikuisen ihmisen painosta
  • 0:39 - 0:42
    koostuu vedestä.
  • 0:42 - 0:44
    Vesimolekyylien polaarisuus
  • 0:44 - 0:47
    antaa tälle yleiselle
    aineelle ominaisuudet,
  • 0:47 - 0:49
    jotka tekevät siitä ainutlaatuisen
    ja elämää ylläpitävän.
  • 0:49 - 0:52
    Polaarisuus johtuu
    elektronien epätasaisesta
  • 0:52 - 0:54
    jakautumisesta molekyylissä.
  • 0:54 - 0:57
    Happiatomin ja kahden vetyatomin
  • 0:57 - 1:00
    väliset sidokset yhdessä vesimolekyylissä
  • 1:00 - 1:03
    on kuin köydenveto ison,
    voimakkaan jalkapalloilijan
  • 1:03 - 1:05
    ja pienen suloisen naperon välillä.
  • 1:05 - 1:07
    Happi on isompi atomi,
  • 1:07 - 1:10
    jolla on vetyä enemmän protoneja ytimessä.
  • 1:10 - 1:13
    Nämä positiiviset varaukset ovat
    kuin ihmisen fyysinen vahvuus.
  • 1:13 - 1:14
    Ne voivat vetää puoleensa
  • 1:14 - 1:17
    sidoksen negatiivisesti
    varattuja elektroneja,
  • 1:17 - 1:19
    samalla tavalla kuin
    voimakas yksilö voi voittaa
  • 1:19 - 1:22
    heikomman yksilön köydenvedossa.
  • 1:22 - 1:24
    Niinpä happi pystyy vetämään puoleensa
  • 1:24 - 1:27
    enemmän kuin oman osansa elektroneista.
  • 1:27 - 1:30
    Koska vety on pienempi ja heikompi ja
  • 1:30 - 1:32
    vähäprotonisempi,
  • 1:32 - 1:34
    se häviää köydenvedossa
  • 1:34 - 1:37
    ja vetää puoleensa vähemmän kuin
    oman osuutensa elektroneista.
  • 1:37 - 1:40
    Happi vesimolekyylissä käyttäytyy
    kuin se olisi negatiivinen,
  • 1:40 - 1:43
    ja vedyt käyttäytyvät
    kuin ne olisivat positiivisia.
  • 1:43 - 1:46
    Vesimolekyylissä olevia sidoksia
  • 1:46 - 1:48
    kutsutaan polaarisiksi
    kovalenttisiksi sidoksiksi.
  • 1:48 - 1:51
    Kovalenttisuus tarkoittaa,
    että elektronit on jaettu.
  • 1:51 - 1:53
    Mutta, kuten juuri opimme,
  • 1:53 - 1:56
    polaarisuus tarkoittaa,
    etteivät elektronit jakaudu tasaisesti.
  • 1:56 - 1:59
    Vedessä happi on negatiivinen
  • 1:59 - 2:02
    ja vedyt positiivisia.
  • 2:02 - 2:04
    Vastakkaiset varausten
    vetovoiman vuoksi
  • 2:04 - 2:06
    happi vetää puoleensa vetyatomeja
  • 2:06 - 2:08
    viereisissä vesimolekyyleissä.
  • 2:08 - 2:12
    Vesimolekyylien välille syntyy
    erityinen sidos,
  • 2:12 - 2:14
    joka tunnetaan paremmin vetysidoksena.
  • 2:14 - 2:17
    Vetysidoksia ei ole kuitenkaan
    pelkästään vedessä.
  • 2:17 - 2:19
    Ne voivat muodostua vesimolekyylin ja
  • 2:19 - 2:22
    polaarisen tai ioniyhdisteen välille.
  • 2:22 - 2:26
    Veden kykyä tarttua itseensä
    kutsutaan koheesioksi,
  • 2:26 - 2:28
    kun taas veden kykyä tarttua
    muihin aineisiin
  • 2:28 - 2:31
    kutsutaan adheesioksi.
  • 2:31 - 2:33
    Mieti nyt uudelleen alun kysymyksiä.
  • 2:33 - 2:37
    Ensiksi: miksi hyönteiset voivat
    kävellä veden päällä?
  • 2:37 - 2:40
    Vetysidoksista johtuva pintajännitys
  • 2:40 - 2:42
    luo ohuen kalvon veden pinnalle
  • 2:42 - 2:43
    ja syntyy tarpeeksi vastusta,
  • 2:43 - 2:46
    jotta kevyet hyönteiset voivat
    kävellä sen päällä.
  • 2:46 - 2:47
    Sinä et pysty siihen,
  • 2:47 - 2:49
    koska vetysidokset eivät ole
    niin vahvoja,
  • 2:49 - 2:51
    että pitäisivät sinut pinnalla.
  • 2:51 - 2:53
    Miksi jää kelluu nestemäisen veden päällä?
  • 2:53 - 2:55
    Monilla muilla aineilla
  • 2:55 - 2:58
    kiinteä olomuoto on tiheämpi
    kuin nestemäinen,
  • 2:58 - 3:00
    mutta näin ei ole vedellä!
  • 3:00 - 3:03
    Vetysidokset pitävät vesimolekyylit
  • 3:03 - 3:06
    kauempana toisistaan jäässä
    kuin nestemäisessä vedessä.
  • 3:06 - 3:08
    Mitä suurempi molekyylien väli on,
  • 3:08 - 3:10
    sitä vähemmän tiheää kiinteä aine on.
  • 3:10 - 3:13
    Niinpä jää on noin 9 prosenttia
    vähemmän tiheää kuin vesi
  • 3:13 - 3:15
    ja siitä syystä se kelluu pinnalla.
  • 3:15 - 3:18
    Tästä syystä järvi jäätyy
    pinnasta kohti pohjaa
  • 3:18 - 3:20
    ja elämä vedessä voi selviytyä
  • 3:20 - 3:22
    kylmästä talvesta vuosittain.
  • 3:22 - 3:25
    Vesimolekyylin polaarisuus
  • 3:25 - 3:27
    ja siitä johtuvat vetysidokset
  • 3:27 - 3:30
    aiheuttavat veden
    ainutlaatuiset ominaisuudet.
  • 3:30 - 3:33
    Joten syy sille,
    miksi vesi on niin erityinen,
  • 3:33 - 3:34
    solujesi sisältä
  • 3:34 - 3:36
    maailman meriin
  • 3:36 - 3:41
    on yksinkertaisesti se,
    että se on polaarinen.
Title:
Kuinka polaarisuus saa veden käyttäytymään kummallisesti - Christina Kleinberg
Description:

Katso koko oppitunti: http://ed.ted.com/lessons/how-polarity-makes-water-behave-strangely-christina-kleinberg

Vesi on sekä elintärkeä että ainutlaatuinen. Monet sen ainutlaatuiset ominaisuudet johtuvat siitä, että se koostuu kahdesta vetyatomista, yhdestä happiatomista ja näiden välille syntyvästä epätasaisesta elektronijakaumasta. Christina Kleinberg kuvailee polaarisuuden vaikutuksia aina jäätyneissä järvissä elävistä kaloista pinnan päällä kelluvaan jäähän asti.

Oppitunnin tekijä on Christina Kleinberg, animaation on tehnyt Alan Foreman.

more » « less
Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:52

Finnish subtitles

Revisions