Вода је животна течност.
Пијемо је,
купамо се у њој, заливамо биљке,
кувамо и чистимо помоћу ње.
У нашим телима има највише молекула воде.
Заправо, сваки облик живота за који знамо би без ње умро.
Најважније, без воде
не бисмо имали
ледени чај.
Ммм, ледени чај.
Зашто коцкице леда плутају?
Да су то коцкице чврстог аргона
у чаши течног аргона,
потонуле би.
Исто важи и за већину осталих супстанци.
Чврста вода, или лед,
нешто је мање густине од течне.
Како је то могуће?
Знате већ да се сваки молекул воде
састоји из два атома водоника
која су везана за један атом кисеоника.
Посматрајмо их
у капљици воде.
Рецимо да је температура 25 степени Целзијуса.
Молекули се савијају,
истежу,
врте
и крећу кроз простор.
Ако смањимо температуру,
што ће смањити количину кинетичке енергије
сваког молекула,
они ће се савијати, истезати, вртети и кретати мање.
То значи да ће у просеку
заузимати мање простора.
Кад течна вода почне да мрзне,
мислите да ће се молекули
још више збити
један поред другог?
То се неће десити.
Међу молекулима воде
дешава се посебна врста интеракције
која се не дешава код осталих супстанци,
и то се зове водонична веза.
Код ковалентне везе
атоми обично
неједнако деле
два електрона.
Код водоничне везе,
атом водоника се такође
дели неједнако међу атомима.
Водонична веза изгледа овако.
Две изгледају овако.
Ево три,
четири,
пет,
шест,
седам,
осам,
девет,
десет, једанаест, дванаест,
и тако редом.
У једној капи воде,
водоничне везе успостављају продужене мреже
између стотина, хиљада, милиона,
милијарди, билиона молекула,
и те везе стално пуцају и поново се успостављају.
Вратимо се води која се хлади.
Изнад 4 степена Целзијуса,
кинетичка енергија молекула воде
смањује међусобне интеракције.
Водоничне везе се успостављају и кидају
као средњошколске љубавне везе,
што ће рећи - врло брзо.
Испод 4 степена,
кинетичка енергија молекула воде
почиње да буде мања од енергије
водоничних веза.
Водоничне везе се чешће успостављају
него што се кидају,
и из хаоса настају
дивне структуре.
Овако чврста вода, лед,
изгледа на нивоу молекула.
Примећујете да је уређена, шестострана структура
мање густине него неуређена структура
течне воде.
Ако је ствар мање густине
од течности у којој се налази,
онда она плута.
Лед плута у води -
па шта?
Замислимо свет без плутајућег леда.
Најхладнији део океана
било би црно морско дно,
које би заувек било залеђено.
Заборавите на ролнице с јастогом
пошто би зглавкари изгубили станиште,
као и на суши јер не би постојале шуме алги.
Шта би канадска деца зими радила
без хокеја или пецања у леду?
Заборавите и Оскар Џејмса Камерона
јер Титаник не би потонуо.
Заборавите на беле поларне капе које рефлектују светлост
која би иначе спржила планету.
Заборавите океане какве познајемо,
јер они са 70% површине Земље коју заузимају
регулишу атмосферу читаве планете.
А што је најгоре од свега,
не би било леденог чаја.
Ммм, ледени чај.