WEBVTT

00:00:06.738 --> 00:00:10.329
Perché il sale si scioglie nell'acqua ma l'olio no?

00:00:10.329 --> 00:00:12.124
Beh, in breve: è colpa della chimica,

00:00:12.124 --> 00:00:14.328
ma non è una risposta molto esaustiva. 
Vero?

00:00:14.328 --> 00:00:17.442
Beh, la ragione per cui il sale si scioglie e l'olio non lo fa

00:00:17.442 --> 00:00:19.152
si riduce a due grandi ragioni

00:00:19.152 --> 00:00:21.348
del perché non accade nulla:

00:00:21.348 --> 00:00:22.281
l'energetica

00:00:22.281 --> 00:00:23.489
e l'entropia.

00:00:23.489 --> 00:00:25.322
L'energetica ha a che fare principalmente

00:00:25.322 --> 00:00:28.203
con le forze attrattive tra le cose.

00:00:28.203 --> 00:00:31.155
Quando guardiamo l'olio o il sale nell'acqua

00:00:31.155 --> 00:00:34.152
ci concentriamo sulle forze tra le particelle

00:00:34.152 --> 00:00:36.779
su una dimensione molto, molto, molto piccola,

00:00:36.779 --> 00:00:38.180
a livello molecolare.

00:00:38.180 --> 00:00:39.898
Per darvi un'idea di questa dimensione,

00:00:39.898 --> 00:00:41.599
in un bicchiere di acqua,

00:00:41.599 --> 00:00:43.110
ci sono più molecole

00:00:43.110 --> 00:00:45.816
di stelle conosciute nell'universo.

00:00:45.816 --> 00:00:49.448
Ora, tutte queste molecole sono in costante moto,

00:00:49.448 --> 00:00:52.460
si spostano, vibrano e ruotano.

00:00:52.460 --> 00:00:54.774
Quello che impedisce a quasi tutte queste molecole

00:00:54.774 --> 00:00:56.858
di volarsene via dal bicchiere

00:00:56.858 --> 00:01:00.270
sono le interazioni attrattive tra le molecole.

00:01:00.270 --> 00:01:01.230
La forza delle interazioni

00:01:01.230 --> 00:01:04.482
tra la stessa acqua e le altre sostanze

00:01:04.482 --> 00:01:07.733
è quello che intendiamo quando usiamo la parola 'energetica'.

00:01:07.733 --> 00:01:09.874
Potete pensare alle molecole dell'acqua come impegnate

00:01:09.874 --> 00:01:11.419
in una costante danza,

00:01:11.419 --> 00:01:13.047
un po' come la quadriglia,

00:01:13.047 --> 00:01:16.501
dove si scambiano costantemente e in maniera casuale i compagni di ballo.

00:01:16.501 --> 00:01:19.185
In parole semplici, l'abilità della sostanza

00:01:19.185 --> 00:01:20.676
d'interagire con l'acqua,

00:01:20.676 --> 00:01:22.298
bilanciata con la velocità con cui interrompono questa interazione

00:01:22.298 --> 00:01:24.881
e la velocità con cui l'acqua interagisce con se stessa,

00:01:24.881 --> 00:01:27.230
gioca un ruolo importante nello spiegare

00:01:27.230 --> 00:01:29.899
il perché alcune cose si mischiano meglio nell'acqua

00:01:29.899 --> 00:01:31.649
e altre no.

00:01:32.048 --> 00:01:33.912
L'entropia fondamentalmente descrive

00:01:33.912 --> 00:01:36.631
il modo in cui le cose e l'energia possono essere sistemate

00:01:36.631 --> 00:01:38.503
sulla base del moto casuale.

00:01:38.503 --> 00:01:41.200
Ad esempio, pensate all'aria in una stanza.

00:01:41.200 --> 00:01:44.062
Immaginate tutte le differenti possibili sistemazioni

00:01:44.062 --> 00:01:46.650
nello spazio per i trilioni di particelle

00:01:46.650 --> 00:01:48.131
che compongono l'aria.

00:01:48.131 --> 00:01:49.167
Alcune di queste sistemazioni

00:01:49.167 --> 00:01:52.163
potrebbero avere tutte le molecole di ossigeno da una parte

00:01:52.163 --> 00:01:54.814
e tutte le molecole di azoto dall'altra parte,

00:01:54.814 --> 00:01:55.855
separate.

00:01:55.855 --> 00:01:58.230
Ma al di là delle possibili sistemazioni

00:01:58.230 --> 00:02:01.230
queste molecole sono mischiate le une con le altre.

00:02:01.230 --> 00:02:03.481
L'entropia favorisce dunque la miscelazione.

00:02:03.481 --> 00:02:06.334
L'energetica invece gestisce le forze attrattive.

00:02:06.334 --> 00:02:08.417
Se quindi le forze attrattive sono presenti,

00:02:08.417 --> 00:02:10.321
la probabilità di alcune sistemazioni

00:02:10.321 --> 00:02:11.500
possono essere migliorate,

00:02:11.500 --> 00:02:13.780
quelle dove le cose sono attratte le une alle altre.

00:02:13.780 --> 00:02:16.294
Dunque, è sempre l'equilibrio di queste due cose

00:02:16.294 --> 00:02:18.871
che determina cosa avviene.

00:02:18.871 --> 00:02:20.285
A livello molecolare

00:02:20.285 --> 00:02:22.664
l'acqua è composta da molecole di acqua

00:02:22.664 --> 00:02:25.829
che a loro volta sono costituite da due atomi d'idrogeno e uno di ossigeno.

00:02:25.829 --> 00:02:28.497
Allo stato liquido, queste molecole sono impegnate

00:02:28.497 --> 00:02:30.831
in una costante e casuale quadriglia

00:02:30.831 --> 00:02:34.386
che viene chiamata rete di legami idrogeno.

00:02:34.386 --> 00:02:35.771
L'entropia favorisce la continuazione

00:02:35.771 --> 00:02:38.018
del ballo della quadriglia per tutto il tempo.

00:02:38.018 --> 00:02:39.314
Ci sono più modi

00:02:39.314 --> 00:02:41.142
con cui le molecole di acqua possono sistemarsi

00:02:41.142 --> 00:02:42.349
in un ballo della quadriglia,

00:02:42.349 --> 00:02:44.790
rispetto a molecole d'acqua

00:02:44.790 --> 00:02:45.421
che ballano in linea.

00:02:45.421 --> 00:02:47.781
Così, la danza della quadriglia va avanti incessantemente.

00:02:47.781 --> 00:02:50.750
Cosa accade dunque quando mettiamo il sale nell'acqua?

00:02:50.750 --> 00:02:52.748
Beh, a livello molecolare,

00:02:52.748 --> 00:02:55.584
il sale in realtà è composto da due differenti ioni,

00:02:55.584 --> 00:02:57.838
il cloro e il sodio,

00:02:57.838 --> 00:03:00.082
che sono organizzati come un muro di mattoni.

00:03:00.082 --> 00:03:01.502
Loro si presentano al ballo

00:03:01.502 --> 00:03:03.386
come un grande gruppo in formazione

00:03:03.386 --> 00:03:05.040
e si siedono in disparte in un primo momento,

00:03:05.040 --> 00:03:07.431
timidi e un po' riluttanti a sparpagliarsi

00:03:07.431 --> 00:03:10.272
in ioni individuali per unirsi alla danza.

00:03:10.272 --> 00:03:12.456
Ma in segreto, quei timidi ballerini

00:03:12.456 --> 00:03:15.009
desiderano solo che qualcuno chieda loro di unirsi al ballo.

00:03:15.009 --> 00:03:18.233
Quando un'acqua per caso s'imbatte in uno di loro

00:03:18.233 --> 00:03:20.817
e li trascina nella danza lontano dal suo gruppo,

00:03:20.817 --> 00:03:21.983
loro ci vanno.

00:03:21.983 --> 00:03:23.362
E una volta dentro il turbinio della danza

00:03:23.362 --> 00:03:24.948
non tornano indietro.

00:03:24.948 --> 00:03:27.352
E infatti, l'aggiunta di quegli ioni di sale

00:03:27.352 --> 00:03:29.412
aggiunge più posizioni possibili di ballo

00:03:29.412 --> 00:03:30.790
nella quadriglia,

00:03:30.790 --> 00:03:33.973
quindi è preferibile per loro starsene a ballare con l'acqua.

00:03:35.156 --> 00:03:37.119
Ora, prendiamo l'olio.

00:03:37.119 --> 00:03:39.800
Con l'olio, le molecole sono un po' interessate

00:03:39.800 --> 00:03:40.887
a ballare con l'acqua,

00:03:40.887 --> 00:03:43.138
quindi l'entropia preferisce che si uniscano alla danza.

00:03:43.138 --> 00:03:45.193
Il problema è che le molecole di olio

00:03:45.193 --> 00:03:47.471
indossano gigantesche gonne da ballo

00:03:47.471 --> 00:03:50.040
e sono molto più grandi delle molecole di acqua.

00:03:50.040 --> 00:03:52.474
Quando una molecola di olio viene fatta entrare

00:03:52.474 --> 00:03:55.299
la sua dimensione è davvero di disturbo per il ballo

00:03:55.299 --> 00:03:56.919
e lo scambio casuale di compagno di ballo

00:03:56.919 --> 00:03:58.622
nella quale le molecole di acqua s'impegnano,

00:03:58.622 --> 00:04:00.329
un'importantissima parte della danza.

00:04:00.329 --> 00:04:02.885
In aggiunta, le molecole di olio non sono grandi ballerini.

00:04:02.885 --> 00:04:04.805
Quelle dell'acqua tentano di impegnare

00:04:04.805 --> 00:04:06.464
le molecole di olio nella danza

00:04:06.464 --> 00:04:08.890
ma continuano semplicemente a scontrarsi con i loro vestiti

00:04:08.890 --> 00:04:11.550
e a occupare tutta la pista da ballo.

00:04:11.550 --> 00:04:13.723
Ci sono moltissimi modi in cui l'acqua può danzare

00:04:13.723 --> 00:04:15.765
quando l'olio scende in pista,

00:04:15.765 --> 00:04:18.214
quindi l'acqua butta fuori l'olio,

00:04:18.214 --> 00:04:20.803
spingendolo nuovamente sulle panchine con gli altri.

00:04:20.803 --> 00:04:22.887
Molto presto, quando un gran numero di olii

00:04:22.887 --> 00:04:24.971
sono stati messi all'angolo,

00:04:24.971 --> 00:04:27.280
si raggruppano insieme per commiserarsi

00:04:27.280 --> 00:04:29.455
di quando ingiusta sia l'acqua

00:04:29.455 --> 00:04:31.408
e rimangono compatti in gruppo.

00:04:31.408 --> 00:04:32.746
È dunque questa combinazione

00:04:32.746 --> 00:04:35.082
delle interazioni tra molecole

00:04:35.082 --> 00:04:37.472
e le configurazioni possibili tra di loro

00:04:37.472 --> 00:04:38.890
quando si muovono in maniera casuale

00:04:38.890 --> 00:04:41.216
che detta se si mischiano o meno.

00:04:41.216 --> 00:04:43.637
In altre parole, l'acqua e l'olio non si mescolano

00:04:43.637 --> 00:04:47.217
perché non sono grandi compagni di ballo.