0:00:06.608,0:00:08.670
L'acqua è il liquido della vita.

0:00:08.670,0:00:09.392
Lo beviamo,

0:00:09.392,0:00:10.245
ci facciamo il bagno,

0:00:10.245,0:00:10.864
lo usiamo per coltivare la terra,

0:00:10.864,0:00:11.196
per cucinare

0:00:11.196,0:00:12.305
e per pulire le cose.

0:00:12.305,0:00:14.747
È la molecola più abbondante nei nostri corpi.

0:00:14.747,0:00:16.531
Infatti, tutte le vite di cui siamo a conoscenza

0:00:16.531,0:00:18.281
morirebbero senza l'acqua.

0:00:18.281,0:00:20.377
Ma, cosa più importante: senza l'acqua

0:00:20.377,0:00:22.480
non avremmo avuto

0:00:22.480,0:00:23.426
il tè freddo.

0:00:23.426,0:00:26.073
Mmmm, il tè freddo.

0:00:27.749,0:00:29.871
Perché questi cubetti di ghiaccio galleggiano?

0:00:29.871,0:00:31.920
Se fossero cubetti di argon solido

0:00:31.920,0:00:33.824
in una tazza di argon liquido,

0:00:33.824,0:00:34.985
affonderebbero.

0:00:34.985,0:00:37.637
E lo stesso vale per la maggioranza delle altre sostanze.

0:00:37.637,0:00:40.484
Ma l'acqua solida, altrimenti conosciuta come ghiaccio,

0:00:40.484,0:00:43.394
è in qualche modo meno densa dell'acqua liquida.

0:00:43.394,0:00:45.222
Com'è possibile?

0:00:45.222,0:00:46.927
Sapete già che ogni molecola di acqua

0:00:46.927,0:00:48.970
è composta da due atomi di idrogeno

0:00:48.970,0:00:51.314
legati a un atomo di ossigeno.

0:00:51.314,0:00:52.682
Diamo uno sguardo ad alcune delle molecole

0:00:52.682,0:00:54.173
presenti in una goccia di acqua

0:00:54.173,0:00:57.774
e diciamo che la temperatura è di 25 gradi Celsius.

0:00:57.774,0:00:59.371
Le molecole si piegano,

0:00:59.371,0:01:00.075
si allungano,

0:01:00.075,0:01:00.699
piroettano,

0:01:00.699,0:01:02.536
e si muovono nello spazio.

0:01:02.536,0:01:04.742
Ora, abbassiamo la temperatura,

0:01:04.742,0:01:06.614
il che riduce l'ammontare di forza cinetica

0:01:06.614,0:01:08.782
in ciascuna di queste molecole

0:01:08.782,0:01:11.665
in modo che si pieghino, si allunghino, piroettino e si muovano di meno.

0:01:11.665,0:01:13.300
E questo vuol dire che in media

0:01:13.300,0:01:15.461
occupano meno spazio.

0:01:15.461,0:01:17.092
Ora, voi pensereste che quando l'acqua liquida

0:01:17.092,0:01:18.533
inizia a congelarsi,

0:01:18.533,0:01:20.143
le molecole si ammasserebbero

0:01:20.143,0:01:21.732
sempre più vicine le une alle altre,

0:01:21.732,0:01:23.743
ma non è quello che avviene.

0:01:23.743,0:01:25.087
L'acqua ha uno speciale tipo

0:01:25.087,0:01:26.605
d'interazione tra le molecole

0:01:26.605,0:01:29.099
che la maggioranza delle altre sostanze non ha,

0:01:29.099,0:01:30.983
ed è chiamato legame idrogeno.

0:01:30.983,0:01:32.934
Ora, ricordate che in un legame covalente

0:01:32.934,0:01:35.187
due elettroni vengono condivisi,

0:01:35.187,0:01:36.399
generalmente in maniera non eguale,

0:01:36.399,0:01:37.609
tra gli atomi.

0:01:37.609,0:01:38.776
In un legame idrogeno,

0:01:38.776,0:01:41.774
un atomo d'idrogeno viene condiviso, anch'esso in maniera ineguale,

0:01:41.774,0:01:43.390
tra gli atomi.

0:01:43.390,0:01:46.124
Un legame idrogeno ha questo aspetto.

0:01:46.124,0:01:47.878
Due appaiono in questa maniera.

0:01:47.878,0:01:48.784
Ed eccone tre

0:01:48.784,0:01:49.725
e quattro

0:01:49.725,0:01:50.715
e cinque,

0:01:50.715,0:01:51.420
sei,

0:01:51.420,0:01:51.964
sette,

0:01:51.964,0:01:52.439
otto,

0:01:52.439,0:01:52.920
nove,

0:01:52.920,0:01:53.231
dieci,

0:01:53.231,0:01:53.551
undici,

0:01:53.551,0:01:54.306
dodici.

0:01:54.306,0:01:56.391
Potrei continuare all'infinito.

0:01:56.391,0:01:57.776
In una singola goccia di acqua,

0:01:57.776,0:02:00.146
i legami d'idrogeno formano reti estese

0:02:00.146,0:02:02.034
tra centinaia, migliaia, milioni,

0:02:02.034,0:02:04.201
miliardi, trilioni di molecole,

0:02:04.201,0:02:07.613
e questi legami si rompono e riformano continuamente.

0:02:07.613,0:02:09.816
Ora, torniamo alla nostra acqua quando si raffredda.

0:02:09.816,0:02:11.873
Sopra i 4 gradi centigradi Celsius,

0:02:11.873,0:02:13.524
la forza cinetica delle molecole di acqua

0:02:13.524,0:02:16.529
mantiene interazioni molto ravvicinate tra di loro.

0:02:16.529,0:02:18.450
I legami idrogeno si formano e si rompono

0:02:18.450,0:02:20.275
come le storie d'amore alle scuole superiori,

0:02:20.275,0:02:22.588
il che vuol dire velocemente.

0:02:22.588,0:02:23.782
Ma sotto i 4 gradi,

0:02:23.782,0:02:25.713
l'energia cinetica delle molecole di acqua

0:02:25.713,0:02:27.776
inizia a abbassarsi sotto il livello di energia

0:02:27.776,0:02:29.671
dei legami idrogeno.

0:02:29.671,0:02:32.302
I legami idrogeno si formano quindi molto più di frequente

0:02:32.302,0:02:33.627
rispetto a una loro rottura

0:02:33.627,0:02:35.479
e strutture bellissime iniziano a emergere

0:02:35.479,0:02:37.113
da questo caos.

0:02:37.113,0:02:39.452
Ecco come l'acqua solida, il ghiaccio,

0:02:39.452,0:02:41.946
appare a livello molecolare.

0:02:41.946,0:02:44.303
Notate che la struttura ordinata e esagonale

0:02:44.303,0:02:47.003
è meno densa della struttura disordinata

0:02:47.003,0:02:48.739
dell'acqua liquida.

0:02:48.739,0:02:50.941
E voi sapete che se un oggetto è meno denso

0:02:50.941,0:02:52.370
del fluido in cui è immerso,

0:02:52.370,0:02:53.646
galleggerà.

0:02:53.646,0:02:55.529
Quindi, il ghiaccio galleggia nell'acqua,

0:02:55.529,0:02:56.727
e quindi?

0:02:56.727,0:02:59.640
Beh, consideriamo un mondo senza il ghiaccio galleggiante.

0:02:59.640,0:03:00.999
La parte più fredda dell'oceano

0:03:00.999,0:03:03.237
sarebbe il fondale buio come la pece dell'oceano,

0:03:03.237,0:03:05.162
una volta congelato, rimarrebbe congelato.

0:03:05.162,0:03:06.569
Dimenticatevi i sandwich di aragosta

0:03:06.569,0:03:08.492
dato che i crostacei perderebbero i loro habitat

0:03:08.492,0:03:11.144
o il sushi dato che le foreste di kelp non crescerebbero.

0:03:11.144,0:03:13.261
Cosa farebbero i bambini canadesi d'inverno

0:03:13.261,0:03:15.348
senza i laghi ghiacciati su cui praticare l'hockey o la pesca sul ghiaccio?

0:03:15.348,0:03:17.134
E dimenticatevi l'Oscar a James Cameron

0:03:17.134,0:03:20.262
perché il Titanic sarebbe giunto sano e salvo a destinazione.

0:03:20.262,0:03:22.088
Dite addio alle calotte di ghiaccio nei poli terrestri

0:03:22.088,0:03:23.162
capaci di riflettere quella luce

0:03:23.162,0:03:25.099
che altrimenti arrostirebbe il pianeta.

0:03:25.099,0:03:27.292
Dimenticatevi infatti gli oceani come oggi li conosciamo,

0:03:27.292,0:03:29.692
che coprendo oltre il 70% della superficie terrestre,

0:03:29.692,0:03:32.110
regolano l'atmosfera dell'intero pianeta.

0:03:32.524,0:03:33.862
Ma cosa peggiore di tutte,

0:03:33.862,0:03:37.246
non ci sarebbe il tè freddo.

0:03:37.246,0:03:40.384
Mmmmmm, il tè freddo.