WEBVTT 00:00:06.608 --> 00:00:08.670 Nước là chất lỏng của sự sống. 00:00:08.670 --> 00:00:09.392 Chúng ta uống nó, 00:00:09.392 --> 00:00:10.245 chúng ta tắm trong nó, 00:00:10.245 --> 00:00:10.864 chúng ta nuôi trồng, 00:00:10.864 --> 00:00:11.196 nấu ăn, 00:00:11.196 --> 00:00:12.305 và lau dọn với nó. 00:00:12.305 --> 00:00:14.747 Đó là phân tử phổ biến nhất trong cơ thể chúng ta. 00:00:14.747 --> 00:00:16.531 Trên thực tế, mọi hình thức của sự sống mà chúng ta biết 00:00:16.531 --> 00:00:18.281 sẽ chết nếu không có nó. 00:00:18.281 --> 00:00:20.377 Nhưng quan trọng nhất, không có nước, 00:00:20.377 --> 00:00:22.480 chúng ta sẽ không có 00:00:22.480 --> 00:00:23.426 trà đá. 00:00:23.426 --> 00:00:26.073 Mmmm, trà đá. 00:00:27.749 --> 00:00:29.871 Tại sao những viên đá hình khối lại nổi? 00:00:29.871 --> 00:00:31.920 Nếu đây là khối agon rắn 00:00:31.920 --> 00:00:33.824 trong một tách argon lỏng , 00:00:33.824 --> 00:00:34.985 chúng sẽ chìm. 00:00:34.985 --> 00:00:37.637 Và hiện tượng này cũng xảy ra với hầu hết các chất khác. 00:00:37.637 --> 00:00:40.484 Nhưng nước ở dạng rắn, hay nói cách khác là băng 00:00:40.484 --> 00:00:43.394 bằng cách nào đó lại nhẹ hơn nước ở dạng lỏng. 00:00:43.394 --> 00:00:45.222 Sao lại có thể như vậy được? 00:00:45.222 --> 00:00:46.927 Bạn đã biết rằng mỗi phân tử nước 00:00:46.927 --> 00:00:48.970 được tạo thành từ 2 nguyên tử hiđrô 00:00:48.970 --> 00:00:51.314 liên kết với một nguyên tử ôxy. 00:00:51.314 --> 00:00:52.682 Hãy xem xét một vài trong số các phân tử 00:00:52.682 --> 00:00:54.173 trong một giọt nước, 00:00:54.173 --> 00:00:57.774 và cứ cho rằng nhiệt độ là 25 độ Celsius. 00:00:57.774 --> 00:00:59.371 Các phân tử uốn cong, 00:00:59.371 --> 00:01:00.075 giản ra, 00:01:00.075 --> 00:01:00.699 quay vòng, 00:01:00.699 --> 00:01:02.536 và di chuyển trong không gian. 00:01:02.536 --> 00:01:04.742 Bây giờ, hãy giảm nhiệt độ xuống, 00:01:04.742 --> 00:01:06.614 điều đó sẽ làm giảm lượng động năng 00:01:06.614 --> 00:01:08.782 của mỗi một phân tử này 00:01:08.782 --> 00:01:11.665 Vì vậy, chúng sẽ uốn cong, giản , quay, và di chuyển ít hơn. 00:01:11.665 --> 00:01:13.300 Và đó có nghĩa là trên trung bình 00:01:13.300 --> 00:01:15.461 chúng sẽ chiếm ít không gian hơn. 00:01:15.461 --> 00:01:17.092 Bây giờ, bạn nghĩ rằng khi nước lỏng 00:01:17.092 --> 00:01:18.533 bắt đầu đóng băng, 00:01:18.533 --> 00:01:20.143 các phân tử sẽ chỉ liên kết lại với nhau 00:01:20.143 --> 00:01:21.732 ngày càng chặt chẽ, 00:01:21.732 --> 00:01:23.743 nhưng đó không phải những gì thực sự xảy ra. 00:01:23.743 --> 00:01:25.087 Nước có một loại tương tác đặc biệt 00:01:25.087 --> 00:01:26.605 giữa các phân tử của chúng với nhau 00:01:26.605 --> 00:01:29.099 mà hầu hết các loại vật chất khác đều không có, 00:01:29.099 --> 00:01:30.983 và nó gọi là liên kết hydro. 00:01:30.983 --> 00:01:32.934 Bây giờ, hãy nhớ rằng trong một liên kết cộng hóa trị 00:01:32.934 --> 00:01:35.187 hai electron sẽ được chia sẻ, 00:01:35.187 --> 00:01:36.399 thông thường là theo một cách không đồng đều, 00:01:36.399 --> 00:01:37.609 giữa các nguyên tử với nhau. 00:01:37.609 --> 00:01:38.776 Trong một liên kết hydro, 00:01:38.776 --> 00:01:41.774 một nguyên tử hydro được chia sẻ, cũng theo một cách không đồng đều, 00:01:41.774 --> 00:01:43.390 giữa các nguyên tử. 00:01:43.390 --> 00:01:46.124 Một liên kết hydro sẽ trông như thế này. 00:01:46.124 --> 00:01:47.878 Hai liên kết hydro trông như thế này. 00:01:47.878 --> 00:01:48.784 Dưới đây là ba 00:01:48.784 --> 00:01:49.725 và bốn 00:01:49.725 --> 00:01:50.715 và năm, 00:01:50.715 --> 00:01:51.420 Sáu, 00:01:51.420 --> 00:01:51.964 Bảy, 00:01:51.964 --> 00:01:52.439 Tám, 00:01:52.439 --> 00:01:52.920 Chín, 00:01:52.920 --> 00:01:53.231 mười, 00:01:53.231 --> 00:01:53.551 mười một, 00:01:53.551 --> 00:01:54.306 mười hai, 00:01:54.306 --> 00:01:56.391 Tôi có thể tiếp tục như thế. 00:01:56.391 --> 00:01:57.776 Trong chỉ một giọt nước, 00:01:57.776 --> 00:02:00.146 các liên kết hydro tạo ra mạng lưới mở rộng 00:02:00.146 --> 00:02:02.034 giữa hàng trăm, hàng ngàn, hàng triệu, 00:02:02.034 --> 00:02:04.201 tỷ, tỷ của các phân tử, 00:02:04.201 --> 00:02:07.613 và các liên kết này được liên tục phá vỡ và cải cách. 00:02:07.613 --> 00:02:09.816 Bây giờ, trở về với nước của chúng ta khi nó lạnh đi. 00:02:09.816 --> 00:02:11.873 Trên 4 độ Celsius, 00:02:11.873 --> 00:02:13.524 động năng của các phân tử nước 00:02:13.524 --> 00:02:16.529 khiến cho liên kết của chúng với những cái khác trở nên ngắn lại. 00:02:16.529 --> 00:02:18.450 Các liên kết hydro hình thành và phá vỡ 00:02:18.450 --> 00:02:20.275 giống như một mối quan hệ thời trung học, 00:02:20.275 --> 00:02:22.588 như một cách nói, một cách nhanh chóng. 00:02:22.588 --> 00:02:23.782 Nhưng dưới 4 độ, 00:02:23.782 --> 00:02:25.713 động năng của các phân tử nước 00:02:25.713 --> 00:02:27.776 bắt đầu rơi dưới năng lượng 00:02:27.776 --> 00:02:29.671 của các liên kết hydro. 00:02:29.671 --> 00:02:32.302 Vì vậy, các liên kết hydro được tạo ra nhiều hơn 00:02:32.302 --> 00:02:33.627 số bị phá vỡ 00:02:33.627 --> 00:02:35.479 và các cấu trúc đẹp mắt bắt đầu nổi lên 00:02:35.479 --> 00:02:37.113 từ sự hỗn loạn này. 00:02:37.113 --> 00:02:39.452 Đây là những gì nước rắn, băng, 00:02:39.452 --> 00:02:41.946 trông giống như ở cấp độ phân tử. 00:02:41.946 --> 00:02:44.303 Để ý thấy rằng cấu trúc lục giác, có trật tự này 00:02:44.303 --> 00:02:47.003 thì ít dày đặc hơn cấu trúc không trật tự 00:02:47.003 --> 00:02:48.739 của nước dạng lỏng. 00:02:48.739 --> 00:02:50.941 Và bạn biết rằng nếu một vật thể kém đậm đặc hơn 00:02:50.941 --> 00:02:52.370 so với chất lỏng chứa nó, 00:02:52.370 --> 00:02:53.646 nó sẽ nổi lên trên. 00:02:53.646 --> 00:02:55.529 Vì vậy, các viên băng nổi trên mặt nước, 00:02:55.529 --> 00:02:56.727 Vậy thì sao? 00:02:56.727 --> 00:02:59.640 Vâng, hãy xem xét một thế giới mà không có băng nổi. 00:02:59.640 --> 00:03:00.999 Phần lạnh nhất của đại dương 00:03:00.999 --> 00:03:03.237 sẽ là đáy đại dương tối đen, 00:03:03.237 --> 00:03:05.162 một khi bị đóng băng, luôn luôn đông lạnh. 00:03:05.162 --> 00:03:06.569 Hãy quên tôm hùm cuộn đi nhé 00:03:06.569 --> 00:03:08.492 khi mà động vật giáp xácnày bị mất môi trường sống, 00:03:08.492 --> 00:03:11.144 quên luôn cả sushi khi mà khu rừng rong biển không phát triển được. 00:03:11.144 --> 00:03:13.261 Trẻ em Canada sẽ làm gì trong mùa đông 00:03:13.261 --> 00:03:15.348 nếu không có câu cá trên băng hay khúc côn cầu? 00:03:15.348 --> 00:03:17.134 Và quên luôn giải Oscar của James Cameron 00:03:17.134 --> 00:03:20.262 bởi vì Titanic sẽ vượt qua được vụ đắm tàu định mệnh đó. 00:03:20.262 --> 00:03:22.088 Nói lời tạm biệt với chỏm băng vùng cực màu trắng 00:03:22.088 --> 00:03:23.162 phản chiếu ánh sáng mặt trời 00:03:23.162 --> 00:03:25.099 mà nếu không sẽ nướng cháy hành tinh này. 00:03:25.099 --> 00:03:27.292 Trên thực tế, hãy quên đi các đại dương như chúng ta từng được biết, 00:03:27.292 --> 00:03:29.692 vốn chiếm hơn 70% diện tích bề mặt của trái đất, 00:03:29.692 --> 00:03:32.110 điều chỉnh bầu khí quyển của toàn bộ hành tinh . 00:03:32.524 --> 00:03:33.862 Nhưng tồi tệ hơn cả, 00:03:33.862 --> 00:03:37.246 sẽ có không còn trà đá. 00:03:37.246 --> 00:03:40.384 Mmmmm, trà đá.