WEBVTT 00:00:06.738 --> 00:00:10.329 Czemu sól rozpuszcza się w wodzie, a olej nie? 00:00:10.329 --> 00:00:12.124 Krótko mówiąc, to sprawka chemii, 00:00:12.124 --> 00:00:14.328 ale to niewiele wyjaśnia. 00:00:14.328 --> 00:00:17.442 Wyjaśnienie tych dwóch zjawisk 00:00:17.442 --> 00:00:19.152 sprowadza się do dwóch ważnych przyczyn 00:00:19.152 --> 00:00:21.348 wszelkich zjawisk: 00:00:21.348 --> 00:00:22.281 jest to energetyka i entropia. 00:00:22.281 --> 00:00:23.489 jest to energetyka i entropia. 00:00:23.489 --> 00:00:25.322 Energetyka dotyczy głównie 00:00:25.322 --> 00:00:28.203 sił przyciągania między obiektami. 00:00:28.203 --> 00:00:31.155 Patrząc na olej lub sól w wodzie, 00:00:31.155 --> 00:00:34.152 skupiamy się na siłach między cząsteczkami 00:00:34.152 --> 00:00:36.779 w bardzo małej skali, 00:00:36.779 --> 00:00:38.180 na poziomie cząsteczkowym. 00:00:38.180 --> 00:00:39.898 Aby oddać sens takiej skali, 00:00:39.898 --> 00:00:41.599 w szklance wody 00:00:41.599 --> 00:00:43.110 jest więcej cząstek 00:00:43.110 --> 00:00:45.816 niż znanych gwiazd we wszechświecie. 00:00:45.816 --> 00:00:49.448 Wszystkie cząstki są w ciągłym ruchu, 00:00:49.448 --> 00:00:52.460 poruszają się, wibrują i wirują. 00:00:52.460 --> 00:00:54.774 Prawie żadna z nich 00:00:54.774 --> 00:00:56.858 nie ucieka ze szklanki 00:00:56.858 --> 00:01:00.270 dzięki siłom przyciągania między nimi. 00:01:00.270 --> 00:01:01.230 Siła interakcji 00:01:01.230 --> 00:01:04.482 między wodą a innymi substancjami 00:01:04.482 --> 00:01:07.733 to właśnie energetyka. 00:01:07.733 --> 00:01:09.874 Pomyśl o cząstkach wody, 00:01:09.874 --> 00:01:11.419 zajętych ciągłym tańcem, 00:01:11.419 --> 00:01:13.047 rodzajem tańca na cztery pary, 00:01:13.047 --> 00:01:16.501 gdzie partnerzy wymieniają się losowo. 00:01:16.501 --> 00:01:19.185 Mówiąc prościej, zdolność substancji 00:01:19.185 --> 00:01:20.676 do interakcji z wodą, 00:01:20.676 --> 00:01:22.298 zbilansowana przez jej wpływ na to, 00:01:22.298 --> 00:01:24.881 jak woda reaguje z samą sobą, 00:01:24.881 --> 00:01:27.230 odgrywa ważną rolę w wyjaśnieniu, 00:01:27.230 --> 00:01:29.298 dlaczego pewne substancje 00:01:29.298 --> 00:01:32.033 mieszają się z wodą, a inne nie. 00:01:32.048 --> 00:01:33.912 Entropia opisuje 00:01:33.912 --> 00:01:36.631 rozmieszczenie substancji i energii 00:01:36.631 --> 00:01:38.503 w oparciu o przypadkowe ruchy. 00:01:38.503 --> 00:01:41.200 Pomyśl o powietrzu w pokoju. 00:01:41.200 --> 00:01:44.062 Wyobraź sobie wszystkie możliwe konfiguracje 00:01:44.062 --> 00:01:48.131 bilionów cząstek tworzących powietrze. 00:01:48.131 --> 00:01:49.167 W niektórych ustawieniach 00:01:49.167 --> 00:01:52.163 cząstki tlenu mogą być tutaj, 00:01:52.163 --> 00:01:54.814 a cząstki azotu tam, 00:01:54.814 --> 00:01:55.855 rozdzielone. 00:01:55.855 --> 00:01:58.230 Jednak więcej możliwych ustawień 00:01:58.230 --> 00:02:01.230 mają cząstki zmieszane ze sobą. 00:02:01.230 --> 00:02:03.481 Entropia sprzyja mieszaniu. 00:02:03.481 --> 00:02:06.334 Energetyka radzi sobie z siłami przyciągania. 00:02:06.334 --> 00:02:08.417 Jeśli obecne są siły przyciągania, 00:02:08.417 --> 00:02:10.321 prawdopodobieństwo niektórych układów 00:02:10.321 --> 00:02:11.500 może być zwiększone, 00:02:11.500 --> 00:02:13.780 tam gdzie obiekty się przyciągają. 00:02:13.780 --> 00:02:16.294 To zawsze balans między tymi dwoma siłami 00:02:16.294 --> 00:02:18.871 decyduje o tym, co się stanie. 00:02:18.871 --> 00:02:20.285 Na poziomie cząsteczkowym 00:02:20.285 --> 00:02:22.664 woda składa się z cząstek wody, 00:02:22.664 --> 00:02:25.829 utworzonych z dwóch atomów wodoru i atomu tlenu. 00:02:25.829 --> 00:02:28.497 Jako płynna woda, cząstki te są zaangażowane 00:02:28.497 --> 00:02:30.831 w stały i przypadkowy taniec na cztery pary, 00:02:30.831 --> 00:02:34.386 zwany siecią wiązań wodorowych. 00:02:34.386 --> 00:02:35.771 Entropia sprzyja utrzymywaniu 00:02:35.771 --> 00:02:38.018 tego tańca przez cały czas. 00:02:38.018 --> 00:02:39.314 Zawsze jest więcej sposobów, 00:02:39.314 --> 00:02:41.142 na jakie cząstki wody mogą stanąć 00:02:41.142 --> 00:02:42.349 do tańca na cztery pary, 00:02:42.349 --> 00:02:44.343 porównując do cząstek wody 00:02:44.343 --> 00:02:45.421 tańczących liniowo. 00:02:45.421 --> 00:02:47.781 Taniec na cztery pary ciągle trwa. 00:02:47.781 --> 00:02:50.750 Co się dzieje, gdy dodasz soli do wody? 00:02:50.750 --> 00:02:52.748 Na poziomie cząsteczkowym, 00:02:52.748 --> 00:02:55.584 sól składa się z dwóch różnych jonów, 00:02:55.584 --> 00:02:57.838 chloru i sodu, 00:02:57.838 --> 00:03:00.082 ułożonych niczym mur. 00:03:00.082 --> 00:03:01.502 Pokazują się w tańcu 00:03:01.502 --> 00:03:03.386 jako duża, uformowana grupa. 00:03:03.386 --> 00:03:05.040 Początkowo siedzą z boku, 00:03:05.040 --> 00:03:07.431 nieśmiali i niechętni do podziału, 00:03:07.431 --> 00:03:10.272 aby przyłączyć się do tańca. 00:03:10.272 --> 00:03:12.456 Ale w sekrecie, ci nieśmiali tancerze 00:03:12.456 --> 00:03:15.009 potrzebują zaproszenia do zabawy. 00:03:15.009 --> 00:03:18.233 Kiedy woda wpadnie na nich przypadkiem 00:03:18.233 --> 00:03:20.817 i odciągnie jednego z dala od grupy - idą. 00:03:20.817 --> 00:03:21.983 i odciągnie jednego z dala od grupy - idą. 00:03:21.983 --> 00:03:23.362 Jak już raz zatańczą, nie wracają. 00:03:23.362 --> 00:03:24.948 Jak już raz zatańczą, nie wracają. 00:03:24.948 --> 00:03:27.352 Dodatek jonów soli 00:03:27.352 --> 00:03:29.412 daje więcej tanecznych możliwości 00:03:29.412 --> 00:03:30.790 w tańcu na cztery pary, 00:03:30.790 --> 00:03:33.973 co czyni go bardziej atrakcyjnym. 00:03:35.156 --> 00:03:37.119 Teraz zajmijmy się olejem. 00:03:37.119 --> 00:03:39.800 Cząstki oleju są zainteresowane 00:03:39.800 --> 00:03:40.887 tańcami z wodą, 00:03:40.887 --> 00:03:43.138 więc entropia zachęca je do przyłączenia się. 00:03:43.138 --> 00:03:45.193 Problem w tym, że cząstki oleju 00:03:45.193 --> 00:03:47.471 noszą ogromne suknie balowe 00:03:47.471 --> 00:03:50.040 i są o niebo większe niż cząstki wody. 00:03:50.040 --> 00:03:52.474 Kiedy cząstki oleju zaczną tańczyć, 00:03:52.474 --> 00:03:55.299 ich rozmiar jest uciążliwy 00:03:55.299 --> 00:03:56.919 przy wymianie partnerów wody, 00:03:56.919 --> 00:03:58.622 ważnej części tańca. 00:03:58.622 --> 00:04:00.329 ważnej części tańca. 00:04:00.329 --> 00:04:02.885 W dodatku oleje tańczą słabo. 00:04:02.885 --> 00:04:04.805 Cząstki wody próbują wciągnąć 00:04:04.805 --> 00:04:06.464 je do tańca, 00:04:06.464 --> 00:04:08.890 ale tylko odbijają się od ich sukien 00:04:08.890 --> 00:04:11.550 zajmujących całą przestrzeń parkietu. 00:04:11.550 --> 00:04:13.723 Wodzie lepiej się tańczy, 00:04:13.723 --> 00:04:15.765 kiedy olej schodzi z parkietu, 00:04:15.765 --> 00:04:18.214 więc woda spycha olej 00:04:18.214 --> 00:04:20.803 na ławkę z pozostałymi. 00:04:20.803 --> 00:04:22.887 Niebawem grupa olejów 00:04:22.887 --> 00:04:24.971 tłoczy się na boku, 00:04:24.971 --> 00:04:27.280 użalając się wspólnie 00:04:27.280 --> 00:04:29.455 na nieuczciwe zachowanie wody 00:04:29.455 --> 00:04:31.408 i trzymają w grupie. 00:04:31.408 --> 00:04:32.746 Czyli to właśnie kombinacja 00:04:32.746 --> 00:04:35.082 interakcji między cząstkami 00:04:35.082 --> 00:04:37.472 i możliwych konfiguracji 00:04:37.472 --> 00:04:38.890 podczas swobodnego ruchu 00:04:38.890 --> 00:04:41.216 dyktuje im, czy mogą się mieszać. 00:04:41.216 --> 00:04:43.637 Innymi słowy, woda i olej nie mieszają się, 00:04:43.637 --> 00:04:47.217 bo nie tworzą dobrej pary tanecznej.