0:00:06.738,0:00:10.329
Почему соль растворяется в воде,[br]а масло нет?

0:00:10.329,0:00:12.124
Одним словом — химия,

0:00:12.124,0:00:14.328
но мы хотим подробностей, не так ли?

0:00:14.328,0:00:17.442
Итак, причина, по которой[br]соль растворяется, а масло — нет,

0:00:17.442,0:00:19.152
связана с двумя большими причинами,

0:00:19.152,0:00:21.348
в связи с которыми[br]вообще что-то происходит:

0:00:21.348,0:00:22.281
энергетика

0:00:22.281,0:00:23.489
и энтропия.

0:00:23.489,0:00:25.322
Энергетика, главным образом, связана

0:00:25.322,0:00:28.203
с силами притяжения между объектами.

0:00:28.203,0:00:31.155
Если мы присмотримся[br]к маслу или соли в воде,

0:00:31.155,0:00:34.152
то мы увидим, что происходит[br]взаимодействие между частицами

0:00:34.152,0:00:36.779
в очень, очень,[br]очень маленьком масштабе,

0:00:36.779,0:00:38.180
на молекулярном уровне.

0:00:38.180,0:00:39.898
Чтобы вы могли[br]представить этот масштаб:

0:00:39.898,0:00:41.599
в одном стакане воды

0:00:41.599,0:00:43.110
больше молекул,

0:00:43.110,0:00:45.816
чем известных науке[br]звёзд во вселенной.

0:00:45.816,0:00:49.448
Все эти молекулы находятся[br]в постоянном движении:

0:00:49.448,0:00:52.460
перемещаются,[br]колеблются и вращаются.

0:00:52.460,0:00:54.774
Именно взаимное притяжение

0:00:54.774,0:00:56.858
между этими молекулами не даёт

0:00:56.858,0:01:00.270
большинству из них[br]вылететь из стакана.

0:01:00.270,0:01:01.230
Силы взаимодействия

0:01:01.230,0:01:04.482
между молекулами воды[br]и молекулами других веществ —

0:01:04.482,0:01:07.733
это то, что мы подразумеваем,[br]когда говорим об энергетике.

0:01:07.733,0:01:09.874
Представьте, что молекулы[br]воды как будто бы участвуют

0:01:09.874,0:01:11.419
в непрекращающемся танце,

0:01:11.419,0:01:13.047
что-то типа кадрили,

0:01:13.047,0:01:16.501
где они постоянно и произвольно[br]меняются партнёрами.

0:01:16.501,0:01:19.185
Проще говоря, способность веществ

0:01:19.185,0:01:20.676
взаимодействовать с водой,

0:01:20.676,0:01:22.298
уравновешенная их нарушением,

0:01:22.298,0:01:24.881
в то время как молекулы воды[br]взаимодействуют между собой,

0:01:24.881,0:01:27.230
имеет большое значение[br]при объяснении,

0:01:27.230,0:01:29.899
почему одни вещества[br]хорошо растворяются в воде,

0:01:29.899,0:01:31.649
а другие — нет.

0:01:32.048,0:01:33.912
Энтропия, прежде всего, описывает

0:01:33.912,0:01:36.631
то, как частицы и энергия[br]могут быть упорядочены,

0:01:36.631,0:01:38.503
основываясь[br]на произвольном движении.

0:01:38.503,0:01:41.200
Например, рассмотрим[br]воздух в комнате.

0:01:41.200,0:01:44.062
Представьте себе[br]все возможные скопления

0:01:44.062,0:01:46.650
из триллиона частиц,

0:01:46.650,0:01:48.131
из которых состоит воздух.

0:01:48.131,0:01:49.167
Некоторые из них

0:01:49.167,0:01:52.163
могли бы содержать[br]все молекулы кислорода здесь

0:01:52.163,0:01:54.814
и все молекулы азота там,

0:01:54.814,0:01:55.855
отдельно.

0:01:55.855,0:01:58.230
Но большинство[br]из возможных скоплений

0:01:58.230,0:02:01.230
содержат перемешанные[br]друг с друг молекулы.

0:02:01.230,0:02:03.481
То есть энтропия[br]благоприятствует перемешиванию.

0:02:03.481,0:02:06.334
Энергетика связана[br]с силами притяжения.

0:02:06.334,0:02:08.417
И поэтому, если присутствуют[br]силы притяжения,

0:02:08.417,0:02:10.321
вероятность образования[br]каких-нибудь скоплений

0:02:10.321,0:02:11.500
может быть увеличена —

0:02:11.500,0:02:13.780
скоплений, где частицы[br]притягиваются друг к другу.

0:02:13.780,0:02:16.294
Поэтому именно соотношение[br]между энтропией и энергетикой

0:02:16.294,0:02:18.871
определяет происходящее.

0:02:18.871,0:02:20.285
На молекулярном уровне

0:02:20.285,0:02:22.664
вода состоит из молекул воды,

0:02:22.664,0:02:25.829
составленных из двух атомов[br]водорода и одного атома кислорода.

0:02:25.829,0:02:28.497
Поскольку вода является жидкостью,[br]эти молекулы участвуют

0:02:28.497,0:02:30.831
в непрекращающемся танце[br]со случайной сменой партнёров,

0:02:30.831,0:02:34.386
который называется водородная связь.

0:02:34.386,0:02:35.771
Энтропия постоянно поддерживает

0:02:35.771,0:02:38.018
этот танец.

0:02:38.018,0:02:39.314
В кадриле молекулы воды

0:02:39.314,0:02:41.142
могут исполнять огромное количество

0:02:41.142,0:02:42.349
движений,

0:02:42.349,0:02:44.790
по сравнению с другим,

0:02:44.790,0:02:45.421
менее разнообразным танцем.

0:02:45.421,0:02:47.781
Танец никогда не прекращается.

0:02:47.781,0:02:50.750
Что же происходит[br]после помещения соли в воду?

0:02:50.750,0:02:52.748
На молекулярном уровне

0:02:52.748,0:02:55.584
соль состоит из двух ионов,

0:02:55.584,0:02:57.838
хлора и натрия,

0:02:57.838,0:03:00.082
организованные как кирпичная стена.

0:03:00.082,0:03:01.502
Они появляются на танцполе

0:03:01.502,0:03:03.386
большими группами

0:03:03.386,0:03:05.040
и по началу сидят в сторонке,

0:03:05.040,0:03:07.431
стесняясь и сопротивляясь разделению

0:03:07.431,0:03:10.272
на отдельные ионы,[br]дабы присоединиться к танцу.

0:03:10.272,0:03:12.456
Но на самом деле,[br]эти стеснительные танцоры

0:03:12.456,0:03:15.009
безумно хотят, чтобы их кто-нибудь[br]пригласил потанцевать.

0:03:15.009,0:03:18.233
Поэтому, когда молекула воды[br]наталкивается на кого-то из них

0:03:18.233,0:03:20.817
и вытаскивает их из группы потанцевать,

0:03:20.817,0:03:21.983
они соглашаются.

0:03:21.983,0:03:23.362
Как только они выходят на танцпол,

0:03:23.362,0:03:24.948
назад уже не возвращаются.

0:03:24.948,0:03:27.352
По сути, участие ионов соли

0:03:27.352,0:03:29.412
вносит разнообразие[br]в танцевальные движения

0:03:29.412,0:03:30.790
кадрили,

0:03:30.790,0:03:33.973
поэтому молекулам воды[br]очень нравиться с ними танцевать.

0:03:35.156,0:03:37.119
Возьмём масло.

0:03:37.119,0:03:39.800
Молекулы масла[br]вроде как заинтересованы

0:03:39.800,0:03:40.887
потанцевать с водой,

0:03:40.887,0:03:43.138
поэтому энтропия[br]благоприятствует этому.

0:03:43.138,0:03:45.193
Проблема в том, что молекулы масла

0:03:45.193,0:03:47.471
одеты в огромные бальные платья,

0:03:47.471,0:03:50.040
и они гораздо больше,[br]чем молекулы воды.

0:03:50.040,0:03:52.474
Когда молекула масла[br]выходит на танцпол,

0:03:52.474,0:03:55.299
их размер мешает танцевать

0:03:55.299,0:03:56.919
и обмениваться партнёрами —

0:03:56.919,0:03:58.622
молекулами воды,

0:03:58.622,0:04:00.329
что является[br]весьма важной частью танца.

0:04:00.329,0:04:02.885
К тому же,[br]они не такие уж хорошие танцоры.

0:04:02.885,0:04:04.805
Молекулы воды пытаются задействовать

0:04:04.805,0:04:06.464
молекулы масла в танце,

0:04:06.464,0:04:08.890
но лишь наталкиваются на их платья

0:04:08.890,0:04:11.550
и падают на танцпол.

0:04:11.550,0:04:13.723
Без масла молекулы воды

0:04:13.723,0:04:15.765
могут танцевать[br]куда более разнообразно,

0:04:15.765,0:04:18.214
поэтому молекулы воды[br]прогоняют масло с танцпола,

0:04:18.214,0:04:20.803
отправляя их на скамейку к другим.

0:04:20.803,0:04:22.887
Вскоре, когда собирается большое[br]количество подобных молекул масла,

0:04:22.887,0:04:24.971
выгнанных с танцпола,

0:04:24.971,0:04:27.280
они начинают жаловаться друг другу,

0:04:27.280,0:04:29.455
как несправедливо[br]с ними обошлись молекулы воды,

0:04:29.455,0:04:31.408
и держатся обособленной группой.

0:04:31.408,0:04:32.746
Такова совокупность

0:04:32.746,0:04:35.082
взаимоотношений между молекулами

0:04:35.082,0:04:37.472
и возможных связей между ними,

0:04:37.472,0:04:38.890
пока они хаотично передвигаются,

0:04:38.890,0:04:41.216
что определяет растворимость[br]одного вещества в другом.

0:04:41.216,0:04:43.637
Другими словами, масло[br]не растворяется в воде,

0:04:43.637,0:04:47.217
потому что они[br]плохие партнёры по танцам.