Return to Video

극성은 어떻게 물이 독특하게 행동하도록 할까요 - 크리스티나 클레인벅(Christina Kleinberg)

  • 0:15 - 0:17
    어떤 곤충들은 어떻게
  • 0:17 - 0:18
    연못의 표면을 걸을 수 있을까요?
  • 0:18 - 0:20
    여러분이 물 위를 걸으려고 하면
  • 0:20 - 0:21
    곧바로 가라앉는데 말이죠.
  • 0:21 - 0:25
    또, 겨울에 호수의 윗쪽이
    먼저 어는 것은 왜일까요?
  • 0:25 - 0:29
    정답은, 한마디로
    "극성" 이라 할 수 있습니다.
  • 0:29 - 0:30
    물은 단순한 분자구조를 가지고 있습니다.
  • 0:30 - 0:34
    1개의 산소 원자와 2개의 수소 원자로
    간단하게 이루어졌지만,
  • 0:34 - 0:36
    삶에 없어서는 안되는 물질입니다.
  • 0:36 - 0:39
    사실, 물은 어른의 신체 무게 중
    대략 60%를
  • 0:39 - 0:42
    차지하고 있습니다.
  • 0:42 - 0:44
    이러한 물 분자의 극성은
  • 0:44 - 0:47
    물이라는 흔한 물질이
  • 0:47 - 0:49
    우리의 삶을 유지하게 할 수 있는
    특성을 가지도록 만듭니다
  • 0:49 - 0:52
    극성은 분자 내부에서의
  • 0:52 - 0:54
    불평등한 전자 배분에 의해 나타납니다
  • 0:54 - 0:57
    물 분자 내에서, 1개의 산소원자와
  • 0:57 - 1:00
    2개의 수소원자가 형성하는 결합은
  • 1:00 - 1:03
    마치 크고 힘이 센 미식축구 선수와
  • 1:03 - 1:05
    조그맣고 귀여운 아기가
    줄다리기를 하는 것과 같습니다
  • 1:05 - 1:07
    산소는 크기가 큰 원자이며,
  • 1:07 - 1:10
    원자핵 내부에 수소보다
    더 많은 수의 양성자를 가지고 있습니다
  • 1:10 - 1:13
    이러한 양성자는 사람이 가지는
    물리적 힘의 세기에 비유할 수 있습니다
  • 1:13 - 1:14
    양성자들은 결합을 통해서
  • 1:14 - 1:17
    전자들을 끌어 당길 수 있습니다
  • 1:17 - 1:19
    마치 힘이 센 사람이 압도적으로
  • 1:19 - 1:22
    약한사람을 이기는 줄다리기처럼요
  • 1:22 - 1:24
    따라서, 산소는 수소와 공유할 수 있는 전자쌍보다
  • 1:24 - 1:27
    더 많은 양의 전자를 가질 수 있습니다
  • 1:27 - 1:30
    왜냐하면, 수소는 크기나 힘의 세기도 작고,
  • 1:30 - 1:32
    가지고 있는 양성자의 수가 훨씬 적기 때문에
  • 1:32 - 1:34
    전자를 가져오는데 실패하고
  • 1:34 - 1:37
    산소와 공유할 수 있는 전자쌍보다
    훨씬 적은 전자만을 가지기 때문입니다
  • 1:37 - 1:40
    그래서, 물분자 내에서
    산소는 음전하처럼 행동하고
  • 1:40 - 1:43
    수소는 양전하처럼 행동합니다
  • 1:43 - 1:46
    이러한 하나의 물 분자 내부에서의 결합을
  • 1:46 - 1:48
    극성 공유 결합이라 부릅니다
  • 1:48 - 1:51
    공유 결합이란, 전자를 나눠갖는 것을 의미합니다
  • 1:51 - 1:53
    그러나, 방금 배웠듯이
  • 1:53 - 1:56
    극성은 이런 전자들이 공평하지 않게
    분배되는 것을 의미합니다
  • 1:56 - 1:59
    물의 경우, 산소원자가 음전하를 띠고
  • 1:59 - 2:02
    수소원자가 양전하를 띠는 것처럼 행동합니다
  • 2:02 - 2:04
    음전하와 양전하가 서로를 끌어당겨 공유 결합하면
  • 2:04 - 2:06
    산소원자는 가까이에 있는
  • 2:06 - 2:08
    다른 물 분자의 수소원자를 끌어당깁니다
  • 2:08 - 2:12
    물 분자들 사이에서 형성되는
    또한가지 특별한 형태의 결합은
  • 2:12 - 2:14
    수소 결합으로 알려져있습니다
  • 2:14 - 2:17
    수소 결합은 물과 물 사이에서만
    발생하는 것이 아닙니다
  • 2:17 - 2:19
    수소 결합은 물 분자와 다른 물질의 사이에서도
  • 2:19 - 2:22
    극성 또는 이온성을 형성할 수 있습니다
  • 2:22 - 2:26
    물이 단단하게 뭉치는 성질을
    응집력이라고 합니다.
  • 2:26 - 2:28
    반면, 물이 다른 물질과
    단단하게 뭉치는 성질을
  • 2:28 - 2:31
    점착력이라고 합니다
  • 2:31 - 2:33
    이제 처음에 했던 질문으로 돌아가서
  • 2:33 - 2:37
    첫째, 어떤 곤충들은 어떻게
    수면 위를 걸을까요?
  • 2:37 - 2:40
    수소 결합으로 인해 생긴 표면장력은
  • 2:40 - 2:42
    물 표면위에 얇은 막을 형성합니다
  • 2:42 - 2:43
    이 막은 엄청나게 가벼운 곤충들이
  • 2:43 - 2:46
    물의 표면 위를 걷도록 지탱해 줍니다
  • 2:46 - 2:47
    그러나 여러분은 물 위를 걸을 수 없지요
  • 2:47 - 2:49
    그 이유는 수소결합이
    여러분의 무게를 받쳐줄 정도로
  • 2:49 - 2:51
    강력하지는 않기 때문입니다
  • 2:51 - 2:53
    왜 얼음은 액체로된 물 위에 뜨는걸까요?
  • 2:53 - 2:55
    다른 대부분의 물질들은
  • 2:55 - 2:58
    고체 상태에서의 밀도가
    액체 상태일 때보다 훨씬 크지만
  • 2:58 - 3:00
    물의 경우는 예외예요
  • 3:00 - 3:03
    수소 결합은 물이 얼 때,
    액체 상태일 때보다
  • 3:03 - 3:06
    물 분자들 사이의 거리가
    더 멀어지도록 작용합니다
  • 3:06 - 3:08
    고체에서 분자들 사이의
    거리가 멀다는 것은
  • 3:08 - 3:10
    밀도가 낮다는 것을 의미합니다
  • 3:10 - 3:13
    그래서 얼음은 물보다 밀도가 9%나 낮고,
  • 3:13 - 3:15
    이러한 사실은 얼음이 물 위에
    뜬다는 것을 의미하죠.
  • 3:15 - 3:18
    이것이 강물이 표면부터 어는 이유이고,
  • 3:18 - 3:20
    매년 찾아오는 겨울의 강추위에서도
  • 3:20 - 3:22
    수중생물들이 살아남을 수 있는 이유입니다.
  • 3:22 - 3:25
    이러한 물 분자의 극성과
  • 3:25 - 3:27
    수소 결합의 결과로
  • 3:27 - 3:30
    물만이 가지는 특별한 성질을
    설명할 수 있습니다.
  • 3:30 - 3:33
    자~ 그래서,
  • 3:33 - 3:34
    여러분 몸 안의 세포에서부터
  • 3:34 - 3:36
    드넓은 바다에 이르기까지
  • 3:36 - 3:41
    물이 그토록 특별한 이유는
    단순하게도 물 분자가 극성이기 때문이네요.
Title:
극성은 어떻게 물이 독특하게 행동하도록 할까요 - 크리스티나 클레인벅(Christina Kleinberg)
Description:

강의 보기: http://ed.ted.com/lessons/how-polarity-makes-water-behave-strangely-christina-kleinberg

물은 필수적이면서도 독특한 성질을 가집니다. 이러한 특성의 대부분은 물이 1개의 산소원자와 2개의 수소원자로 이루어져 있고, 불공평한 전자 배분을 가지기 때문입니다. 얼어붙은 강에서 물고기들이 살 수 있는 이유에서 부터 얼음이 물에 뜨는 이유까지 크리스티나 클레인벅이 극성으로 인한 효과를 설명합니다.
강의:크리스티나 클레인벅 (Christina Kleinberg)
애니메이션화: 앨런 포먼 (Alan Foreman)
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:52

Korean subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.