1
00:00:06,738 --> 00:00:10,329
Perché il sale si scioglie nell'acqua ma l'olio no?

2
00:00:10,329 --> 00:00:12,124
Beh, in breve: è colpa della chimica,

3
00:00:12,124 --> 00:00:14,328
ma non è una risposta molto esaustiva. 
Vero?

4
00:00:14,328 --> 00:00:17,442
Beh, la ragione per cui il sale si scioglie e l'olio non lo fa

5
00:00:17,442 --> 00:00:19,152
si riduce a due grandi ragioni

6
00:00:19,152 --> 00:00:21,348
del perché non accade nulla:

7
00:00:21,348 --> 00:00:22,281
l'energetica

8
00:00:22,281 --> 00:00:23,489
e l'entropia.

9
00:00:23,489 --> 00:00:25,322
L'energetica ha a che fare principalmente

10
00:00:25,322 --> 00:00:28,203
con le forze attrattive tra le cose.

11
00:00:28,203 --> 00:00:31,155
Quando guardiamo l'olio o il sale nell'acqua

12
00:00:31,155 --> 00:00:34,152
ci concentriamo sulle forze tra le particelle

13
00:00:34,152 --> 00:00:36,779
su una dimensione molto, molto, molto piccola,

14
00:00:36,779 --> 00:00:38,180
a livello molecolare.

15
00:00:38,180 --> 00:00:39,898
Per darvi un'idea di questa dimensione,

16
00:00:39,898 --> 00:00:41,599
in un bicchiere di acqua,

17
00:00:41,599 --> 00:00:43,110
ci sono più molecole

18
00:00:43,110 --> 00:00:45,816
di stelle conosciute nell'universo.

19
00:00:45,816 --> 00:00:49,448
Ora, tutte queste molecole sono in costante moto,

20
00:00:49,448 --> 00:00:52,460
si spostano, vibrano e ruotano.

21
00:00:52,460 --> 00:00:54,774
Quello che impedisce a quasi tutte queste molecole

22
00:00:54,774 --> 00:00:56,858
di volarsene via dal bicchiere

23
00:00:56,858 --> 00:01:00,270
sono le interazioni attrattive tra le molecole.

24
00:01:00,270 --> 00:01:01,230
La forza delle interazioni

25
00:01:01,230 --> 00:01:04,482
tra la stessa acqua e le altre sostanze

26
00:01:04,482 --> 00:01:07,733
è quello che intendiamo quando usiamo la parola 'energetica'.

27
00:01:07,733 --> 00:01:09,874
Potete pensare alle molecole dell'acqua come impegnate

28
00:01:09,874 --> 00:01:11,419
in una costante danza,

29
00:01:11,419 --> 00:01:13,047
un po' come la quadriglia,

30
00:01:13,047 --> 00:01:16,501
dove si scambiano costantemente e in maniera casuale i compagni di ballo.

31
00:01:16,501 --> 00:01:19,185
In parole semplici, l'abilità della sostanza

32
00:01:19,185 --> 00:01:20,676
d'interagire con l'acqua,

33
00:01:20,676 --> 00:01:22,298
bilanciata con la velocità con cui interrompono questa interazione

34
00:01:22,298 --> 00:01:24,881
e la velocità con cui l'acqua interagisce con se stessa,

35
00:01:24,881 --> 00:01:27,230
gioca un ruolo importante nello spiegare

36
00:01:27,230 --> 00:01:29,899
il perché alcune cose si mischiano meglio nell'acqua

37
00:01:29,899 --> 00:01:31,649
e altre no.

38
00:01:32,048 --> 00:01:33,912
L'entropia fondamentalmente descrive

39
00:01:33,912 --> 00:01:36,631
il modo in cui le cose e l'energia possono essere sistemate

40
00:01:36,631 --> 00:01:38,503
sulla base del moto casuale.

41
00:01:38,503 --> 00:01:41,200
Ad esempio, pensate all'aria in una stanza.

42
00:01:41,200 --> 00:01:44,062
Immaginate tutte le differenti possibili sistemazioni

43
00:01:44,062 --> 00:01:46,650
nello spazio per i trilioni di particelle

44
00:01:46,650 --> 00:01:48,131
che compongono l'aria.

45
00:01:48,131 --> 00:01:49,167
Alcune di queste sistemazioni

46
00:01:49,167 --> 00:01:52,163
potrebbero avere tutte le molecole di ossigeno da una parte

47
00:01:52,163 --> 00:01:54,814
e tutte le molecole di azoto dall'altra parte,

48
00:01:54,814 --> 00:01:55,855
separate.

49
00:01:55,855 --> 00:01:58,230
Ma al di là delle possibili sistemazioni

50
00:01:58,230 --> 00:02:01,230
queste molecole sono mischiate le une con le altre.

51
00:02:01,230 --> 00:02:03,481
L'entropia favorisce dunque la miscelazione.

52
00:02:03,481 --> 00:02:06,334
L'energetica invece gestisce le forze attrattive.

53
00:02:06,334 --> 00:02:08,417
Se quindi le forze attrattive sono presenti,

54
00:02:08,417 --> 00:02:10,321
la probabilità di alcune sistemazioni

55
00:02:10,321 --> 00:02:11,500
possono essere migliorate,

56
00:02:11,500 --> 00:02:13,780
quelle dove le cose sono attratte le une alle altre.

57
00:02:13,780 --> 00:02:16,294
Dunque, è sempre l'equilibrio di queste due cose

58
00:02:16,294 --> 00:02:18,871
che determina cosa avviene.

59
00:02:18,871 --> 00:02:20,285
A livello molecolare

60
00:02:20,285 --> 00:02:22,664
l'acqua è composta da molecole di acqua

61
00:02:22,664 --> 00:02:25,829
che a loro volta sono costituite da due atomi d'idrogeno e uno di ossigeno.

62
00:02:25,829 --> 00:02:28,497
Allo stato liquido, queste molecole sono impegnate

63
00:02:28,497 --> 00:02:30,831
in una costante e casuale quadriglia

64
00:02:30,831 --> 00:02:34,386
che viene chiamata rete di legami idrogeno.

65
00:02:34,386 --> 00:02:35,771
L'entropia favorisce la continuazione

66
00:02:35,771 --> 00:02:38,018
del ballo della quadriglia per tutto il tempo.

67
00:02:38,018 --> 00:02:39,314
Ci sono più modi

68
00:02:39,314 --> 00:02:41,142
con cui le molecole di acqua possono sistemarsi

69
00:02:41,142 --> 00:02:42,349
in un ballo della quadriglia,

70
00:02:42,349 --> 00:02:44,790
rispetto a molecole d'acqua

71
00:02:44,790 --> 00:02:45,421
che ballano in linea.

72
00:02:45,421 --> 00:02:47,781
Così, la danza della quadriglia va avanti incessantemente.

73
00:02:47,781 --> 00:02:50,750
Cosa accade dunque quando mettiamo il sale nell'acqua?

74
00:02:50,750 --> 00:02:52,748
Beh, a livello molecolare,

75
00:02:52,748 --> 00:02:55,584
il sale in realtà è composto da due differenti ioni,

76
00:02:55,584 --> 00:02:57,838
il cloro e il sodio,

77
00:02:57,838 --> 00:03:00,082
che sono organizzati come un muro di mattoni.

78
00:03:00,082 --> 00:03:01,502
Loro si presentano al ballo

79
00:03:01,502 --> 00:03:03,386
come un grande gruppo in formazione

80
00:03:03,386 --> 00:03:05,040
e si siedono in disparte in un primo momento,

81
00:03:05,040 --> 00:03:07,431
timidi e un po' riluttanti a sparpagliarsi

82
00:03:07,431 --> 00:03:10,272
in ioni individuali per unirsi alla danza.

83
00:03:10,272 --> 00:03:12,456
Ma in segreto, quei timidi ballerini

84
00:03:12,456 --> 00:03:15,009
desiderano solo che qualcuno chieda loro di unirsi al ballo.

85
00:03:15,009 --> 00:03:18,233
Quando un'acqua per caso s'imbatte in uno di loro

86
00:03:18,233 --> 00:03:20,817
e li trascina nella danza lontano dal suo gruppo,

87
00:03:20,817 --> 00:03:21,983
loro ci vanno.

88
00:03:21,983 --> 00:03:23,362
E una volta dentro il turbinio della danza

89
00:03:23,362 --> 00:03:24,948
non tornano indietro.

90
00:03:24,948 --> 00:03:27,352
E infatti, l'aggiunta di quegli ioni di sale

91
00:03:27,352 --> 00:03:29,412
aggiunge più posizioni possibili di ballo

92
00:03:29,412 --> 00:03:30,790
nella quadriglia,

93
00:03:30,790 --> 00:03:33,973
quindi è preferibile per loro starsene a ballare con l'acqua.

94
00:03:35,156 --> 00:03:37,119
Ora, prendiamo l'olio.

95
00:03:37,119 --> 00:03:39,800
Con l'olio, le molecole sono un po' interessate

96
00:03:39,800 --> 00:03:40,887
a ballare con l'acqua,

97
00:03:40,887 --> 00:03:43,138
quindi l'entropia preferisce che si uniscano alla danza.

98
00:03:43,138 --> 00:03:45,193
Il problema è che le molecole di olio

99
00:03:45,193 --> 00:03:47,471
indossano gigantesche gonne da ballo

100
00:03:47,471 --> 00:03:50,040
e sono molto più grandi delle molecole di acqua.

101
00:03:50,040 --> 00:03:52,474
Quando una molecola di olio viene fatta entrare

102
00:03:52,474 --> 00:03:55,299
la sua dimensione è davvero di disturbo per il ballo

103
00:03:55,299 --> 00:03:56,919
e lo scambio casuale di compagno di ballo

104
00:03:56,919 --> 00:03:58,622
nella quale le molecole di acqua s'impegnano,

105
00:03:58,622 --> 00:04:00,329
un'importantissima parte della danza.

106
00:04:00,329 --> 00:04:02,885
In aggiunta, le molecole di olio non sono grandi ballerini.

107
00:04:02,885 --> 00:04:04,805
Quelle dell'acqua tentano di impegnare

108
00:04:04,805 --> 00:04:06,464
le molecole di olio nella danza

109
00:04:06,464 --> 00:04:08,890
ma continuano semplicemente a scontrarsi con i loro vestiti

110
00:04:08,890 --> 00:04:11,550
e a occupare tutta la pista da ballo.

111
00:04:11,550 --> 00:04:13,723
Ci sono moltissimi modi in cui l'acqua può danzare

112
00:04:13,723 --> 00:04:15,765
quando l'olio scende in pista,

113
00:04:15,765 --> 00:04:18,214
quindi l'acqua butta fuori l'olio,

114
00:04:18,214 --> 00:04:20,803
spingendolo nuovamente sulle panchine con gli altri.

115
00:04:20,803 --> 00:04:22,887
Molto presto, quando un gran numero di olii

116
00:04:22,887 --> 00:04:24,971
sono stati messi all'angolo,

117
00:04:24,971 --> 00:04:27,280
si raggruppano insieme per commiserarsi

118
00:04:27,280 --> 00:04:29,455
di quando ingiusta sia l'acqua

119
00:04:29,455 --> 00:04:31,408
e rimangono compatti in gruppo.

120
00:04:31,408 --> 00:04:32,746
È dunque questa combinazione

121
00:04:32,746 --> 00:04:35,082
delle interazioni tra molecole

122
00:04:35,082 --> 00:04:37,472
e le configurazioni possibili tra di loro

123
00:04:37,472 --> 00:04:38,890
quando si muovono in maniera casuale

124
00:04:38,890 --> 00:04:41,216
che detta se si mischiano o meno.

125
00:04:41,216 --> 00:04:43,637
In altre parole, l'acqua e l'olio non si mescolano

126
00:04:43,637 --> 00:04:47,217
perché non sono grandi compagni di ballo.