WEBVTT

00:00:00.022 --> 00:00:03.695
În acest video aş dori să acopăr mai multe teme ce sunt toate în legătură unul cu celalalt

00:00:03.695 --> 00:00:08.139
şi pentru un nivel sunt foarte simple, dar la alt nivel tind să devină confuze

00:00:08.139 --> 00:00:10.383
aşa că sper să putem face progrese împreună.

00:00:10.383 --> 00:00:16.073
Un bun loc de a începe este să ne imaginăm că avem un tip de conţinător aici

00:00:16.073 --> 00:00:18.460
Să zicem că acesta este conţinătorul meu, şi înăuntru

00:00:18.460 --> 00:00:26.214
avem nişte molecule de apă, care se agită între ele

00:00:26.214 --> 00:00:29.372
în forma lor lichidă, aceasta este apă lichidă,

00:00:29.372 --> 00:00:33.537
iar în interiorul moleculelor de apă avem nişte molecule de zahăr

00:00:33.537 --> 00:00:36.235
poate că am să desenez zahărul în culoarea roz.

00:00:36.235 --> 00:00:40.932
Deci avem aici un număr de molecule de zahăr,

00:00:40.932 --> 00:00:44.974
însă avem mult mai multe molecule de apă, aş vrea să fie asta clar.

00:00:44.974 --> 00:00:49.614
Avem mult mai multe molecule de apă în acest conţinător cu care lucrăm,

00:00:49.614 --> 00:00:54.887
Acum, în acest tip de situaţie,

00:00:54.887 --> 00:01:01.257
"ceea ce se află în cantitate mai mare" vom numi solvent,

00:01:01.257 --> 00:01:03.673
în acest caz, avem în cantitate mai mare apa

00:01:03.673 --> 00:01:08.023
şi puteţi realmente să priviţi cuvântul 'mult' ca şi numărul de molecule

00:01:08.023 --> 00:01:10.949
nu voi intra în discuţia despre moli şi toate cele

00:01:10.949 --> 00:01:13.598
pentru că poate n-aţi fost expuşi la acel termen până acum.

00:01:13.598 --> 00:01:18.218
Însă imaginaţi-vă doar aşa, că ceea ce este mai mult, vom numi solvent,

00:01:18.218 --> 00:01:25.254
aşa că în acest caz, apa este solventul.

00:01:25.254 --> 00:01:27.966
Şi orice este în cantitate mai mică, deci mai puţin,

00:01:27.966 --> 00:01:29.154
în acest caz "mult" e apa

00:01:29.154 --> 00:01:35.939
acela este zahărul, care se va numi solvitul

00:01:35.939 --> 00:01:38.337
acesta este solvitul, deci zahărul, care nu e neaparat să fie zahăr

00:01:38.337 --> 00:01:41.209
poate fi orice moleculă ce e în cantitate mai puţină decât apa în acest caz

00:01:41.209 --> 00:01:50.207
zaharul este solvitul, şi spunem că zaharul a fost dizolvat în apă.

00:01:50.207 --> 00:02:03.833
Zahărul a fost dizolvat, dizolvat în apă.

00:02:03.833 --> 00:02:08.356
Şi toată această chestie de aici, combinaţia dintre moleculele de zahăr şi apă,

00:02:08.356 --> 00:02:15.144
vom numi o soluţie. Vom numi tot acest lucru o soluţie,

00:02:15.144 --> 00:02:17.168
iar o soluţie conţine un solvent şi un solvit,

00:02:17.168 --> 00:02:20.522
solventul e apa, acel lucru care dizolvă,

00:02:20.522 --> 00:02:24.713
iar lucrul ce este dizolvat este zahărul, adică solvitul.

00:02:24.713 --> 00:02:28.207
Acum, toate acestea poate le cunoaşteţi sau nu, dar o fac pentru un motiv,

00:02:28.207 --> 00:02:35.538
pentru că doresc să vorbesc despre ideea de difuziune.

00:02:35.538 --> 00:02:40.814
Difuziune.

00:02:40.814 --> 00:02:42.926
Şi ideea e defapt destul de evidentă,

00:02:42.926 --> 00:02:47.170
dacă noi avem, să zicem, acelaşi conţinător,

00:02:47.170 --> 00:02:52.039
haideţi să fac un conţinător puţin modificat aici doar ca să vorbim de difuziune,

00:02:52.039 --> 00:02:53.663
ne vom întoarce la apă şi zahăr, mai ales la apă,

00:02:53.663 --> 00:02:59.070
dar să zicem că avem un conţinător aici

00:02:59.070 --> 00:03:01.761
şi să zicem că are nişte particule de aer în el,

00:03:01.761 --> 00:03:04.064
poate fi orice, oxigen ori dioxid de carbon

00:03:04.064 --> 00:03:08.359
deci haideţi doar să desenez nişte molecule de aer aici,

00:03:08.359 --> 00:03:13.032
să zicem deci că ăla este, un "oxigen gazos",

00:03:13.032 --> 00:03:15.161
deci fiecare din acestea e câte un O2, da?

00:03:15.161 --> 00:03:20.097
şi să considerăm că în restul conţinătorului avem vid şi ceva temperatură,

00:03:20.097 --> 00:03:25.756
deci aceste molecule de apă, au toate un fel de energie cinetică,

00:03:25.756 --> 00:03:30.728
ele se mişcă într-un fel de direcţie haotică acolo,

00:03:30.728 --> 00:03:33.997
aşa că întrebarea mea este, ce urmează să se întâmple?

00:03:33.997 --> 00:03:36.574
Ce urmează să te întâmple într-un astfel de conţinător?

00:03:36.574 --> 00:03:39.757
Ei bine, oricare din aceste molecule se vor lovi întâmplător una de cealaltă,

00:03:39.757 --> 00:03:43.892
însă sunt mai predispuse să se lovească între ele în această direcţie stânga-jos

00:03:43.892 --> 00:03:48.984
decât în direcţie sus-dreapta, deci dacă această moleculă s-ar duce în această direcţie,

00:03:48.984 --> 00:03:52.274
se va lovi de ceva şi apoi va ricoşa în direcţia opusă,

00:03:52.274 --> 00:03:55.394
însă în direcţia opusă nu are nimic de care să se lovească,

00:03:55.394 --> 00:04:01.289
deci în general totul se mişcă în direcţii haotice, dar e mai probabil să se mişte în dreapta

00:04:01.304 --> 00:04:03.904
pentru că dacă merge în stânga e mai probabil să se lovească de ceva,

00:04:03.904 --> 00:04:10.957
deci e aproape normal ca dacă laşi o vreme acest sistem să ajungă la o formă de echilibru

00:04:10.957 --> 00:04:12.937
şi n-am să intru în detalii apropo de ce înseamnă echilibru,

00:04:12.937 --> 00:04:15.452
puteţi viziona videoul despre termodinamică dacă doriţi să ştiţi asta,

00:04:15.452 --> 00:04:19.522
veţi vedea la un moment dat conţinătorul arătând cam aşa,

00:04:19.522 --> 00:04:22.049
nu o pot garanta, pentru că există ceva posibilitate că ar rămâne aşa,

00:04:22.049 --> 00:04:28.225
dar foarte probabil, acele 5 particule vor fi oarecum răspândite.

00:04:28.225 --> 00:04:30.704
Asta este difuziunea.

00:04:30.704 --> 00:04:34.718
Deci e defapt răspândirea particulelor, sau a moleculelor

00:04:34.718 --> 00:04:38.734
de la zone cu concentraţii mari la zone cu concentraţii mici.

00:04:38.734 --> 00:04:43.241
În acest caz, moleculele se vor răspândi în acea direcţie, de la o concentraţie mare

00:04:43.241 --> 00:04:45.121
la o zonă cu concentraţie mică.

00:04:45.121 --> 00:04:47.792
Şi mă întreabă, Sal, ce înseamnă concentraţie?

00:04:47.792 --> 00:04:51.058
şi sunt mai multe moduri de a măsura concentraţia,

00:04:51.058 --> 00:04:54.225
puteţi intra în molaritate şi molalitate, şi toate acelea,

00:04:54.225 --> 00:04:59.833
dar cea mai simplă explicaţie este cât de mult din acea particulă ai, per unitate de bază.

00:04:59.833 --> 00:05:02.828
Aici de exemplu ai multe particule per unitate de bază,

00:05:02.828 --> 00:05:05.744
şi aici ai foarte puţin din acele particule per unitate de bază,

00:05:05.744 --> 00:05:10.125
aşa că aceasta este o zonă de concentraţie mare, şi aia e o zona de concentraţie joasă.

00:05:10.125 --> 00:05:12.204
Aşa că vă puteţi imagina alte astfel de experimente,

00:05:12.204 --> 00:05:22.345
vă puteţi imagina o soluţie ca de exemplu ceva de acest gen,

00:05:22.345 --> 00:05:27.582
să zicem că avem doi conţinători, ne întoarcem la situaţia cu soluţiile,

00:05:27.582 --> 00:05:31.998
aici lângă era vorba de gaz, dar am început prima data cu soluţia deci să continuăm,

00:05:31.998 --> 00:05:38.614
să zicem că avem o uşă acolo ce e mai mare decât molecula de apă şi decât cea de zahăr,

00:05:38.614 --> 00:05:43.407
pe ambele părţi avem câteva molecule de apă,

00:05:43.407 --> 00:05:52.245
cam aşa, pe ambele părţi.

00:05:52.245 --> 00:05:56.982
Deci avem molecule de apă aici, lovindu-se între ele în direcţii haotice,

00:05:57.001 --> 00:06:00.819
aşa că şansele ca moleculele de apă să meargă pe aici

00:06:00.819 --> 00:06:03.489
sunt egale cu şansele ca moleculele de apă de aici, să meargă pe acolo,

00:06:03.489 --> 00:06:07.597
considerând că ambele părţi au cantităţi egale de molecule de apă, altfel presiunile ar fi diferite,

00:06:07.597 --> 00:06:10.787
dar să zicem că vârful de aici e la fel cu vârful de aici,

00:06:10.787 --> 00:06:13.759
deci nu există presiune mergând într-o direcţie sau alta,

00:06:13.759 --> 00:06:22.812
altfel am avea mai multe molecule mergând spre dreapta, şi aici ar creşte nivelul de apă

00:06:22.812 --> 00:06:28.424
însă avem doar două conţinuturi cu apă.

00:06:28.439 --> 00:06:32.571
Acum să punem nişte solvit în ele, să dizolvăm nişte solvit,

00:06:32.571 --> 00:06:36.015
şi să zicem că face toată dizolvarea în partea din stânga,

00:06:36.015 --> 00:06:40.911
vom pune nişte molecule de zahăr pe partea din stânga,

00:06:40.911 --> 00:06:44.535
şi acestea sunt suficient de mici ca să încapă prin această deschizătură, aşa vom considera.

00:06:44.535 --> 00:06:47.465
Deci ce se va întâmpla, toate acestea au un tip de energie cinetică,

00:06:47.465 --> 00:06:52.935
toate se mişcă, toate se lovesc între ele,

00:06:52.935 --> 00:06:58.926
ei bine cu timpul, apa se tot duce la dreapta, ba la stânga

00:06:58.926 --> 00:07:09.837
şi la un moment dat, la timpul potrivit o moleculă de zahăr va trece prin portiţă

00:07:09.837 --> 00:07:21.897
şi va ajunge în conţinătorul din dreapta, deşi există posibilitatea să meargă înapoi,

00:07:21.897 --> 00:07:26.830
dar cum în stânga avem mai multe molecule decât în dreapta,

00:07:26.830 --> 00:07:35.781
probabilitatea e mai mare ca moleculele din stânga să meargă în dreapta decât invers

00:07:35.781 --> 00:07:43.241
deci imaginaţi-vă că faceţi asta cu milioane de particule, cu timpul particulele se vor fi răspândit,

00:07:43.241 --> 00:07:45.671
până ce concentraţiile lor sunt aproximativ egale.

00:07:45.720 --> 00:07:51.367
Când lucrezi cu 3-4 particole, e probabil că nu se va înâmpla,

00:07:51.367 --> 00:07:53.833
dar când lucrezi cu milioane de particule, şi sunt toate foarte mici,

00:07:53.833 --> 00:07:57.037
există o foarte foarte mare probabilitate ca asta să se întâmple.

00:07:57.037 --> 00:08:04.419
Deci în idee, au plecat dintr-un conţinător cu concentraţie mare, la un conţinător cu concentraţie mică,

00:08:04.419 --> 00:08:09.857
şi particulele se vor răspândi până se vor egaliza concentraţiile,

00:08:09.857 --> 00:08:16.509
deci au difuzat, aceasta se numeşte difuziune.

00:08:16.509 --> 00:08:20.660
Şi doar ca să învăţăm alte cuvinte asociate cu ideea de difuziune,

00:08:20.660 --> 00:08:24.489
când am început schiţa, partea stângă avea concentraţie mai mare,

00:08:24.489 --> 00:08:38.613
concentraţie mai mare.

00:08:38.613 --> 00:08:43.135
Şi cel de-aici avea concentraţie mai mică,

00:08:43.137 --> 00:08:45.762
şi există cuvinte pentru aceste lucruri,

00:08:45.762 --> 00:08:50.443
această soluţie cu concentraţie mare se numeşte o soluţie hipertonă,

00:08:50.443 --> 00:09:03.021
soluţie hipertonă. Hiper deobicei semnifică să ai prea mult din ceva,

00:09:03.021 --> 00:09:08.786
iar concentraţia mai mică se numeşte hipotonă.

00:09:08.786 --> 00:09:14.091
Soluţie hipotonă.

00:09:14.091 --> 00:09:20.651
Poate aţi auzit una din rude zicând odată că n-au mâncat de mult, sunt hipoglicemici,

00:09:20.651 --> 00:09:25.859
adică se simt ameţiţi, nu au suficient zahăr în sânge, deci au nevoie de mâncare,

00:09:25.859 --> 00:09:33.117
însă poate dacă tocmai ai mâncat o ciocolată, poate că eşti hiperglicemic.

00:09:33.117 --> 00:09:35.724
Aceste sunt doar nişte prefixuri bune de ştiut,

00:09:35.724 --> 00:09:40.660
deci hipertonic ai mult solvit, deci o concentraţie mare,

00:09:40.660 --> 00:09:46.567
iar apoi hipotonic, ai puţin solvit, concentraţie mică.

00:09:46.567 --> 00:09:53.173
Deci în general difuziunea, dacă nu există vreo barieră interpusă,

00:09:53.173 --> 00:09:59.296
vei vedea solvitul mergând de la o concentraţie mare, sau soluţie hipertonă,

00:09:59.296 --> 00:10:05.627
dacă pot circula, la o soluţie hipotonă, adică concentraţie mică.

00:10:05.627 --> 00:10:13.948
Acum, să facem un experiment interesant, până acum am discutat despre difuziunea solvitului,

00:10:13.948 --> 00:10:23.492
în general, solvitul este cel care e mai puţin, solventul e cel care e mai mult,

00:10:23.492 --> 00:10:28.394
şi cel mai comun solvent tinde să fie mereu apa, dar nu e neaparat să fie apa,

00:10:28.394 --> 00:10:33.349
poate fi un tip de alcool, poate fi mercur, sau orice altă moleculă,

00:10:33.349 --> 00:10:41.452
dar apa deobicei în cam toate sistemele biologice şi chimice tinde să fie solventul tipic.

00:10:41.452 --> 00:10:47.472
Dar ce se întâmplă când avem un tunel, şi solvitul e prea mare ca să treacă,

00:10:47.472 --> 00:10:58.808
dar apa e suficient de mică să treacă, să ne gândim la situaţia aceasta.

00:10:58.808 --> 00:11:12.819
Să zicem că avem un mediu care conţine apă,

00:11:12.819 --> 00:11:19.962
şi apoi avem un tip de membrană aici,

00:11:19.962 --> 00:11:23.816
apa poate merge înăuntru şi în afara acestei membrane, deci e semipermeabilă,

00:11:23.816 --> 00:11:27.415
e permeabilă pentru apă (solvent) dar nu şi pentru solvit (să zicem zahăr).

00:11:27.415 --> 00:11:44.306
Deci să zicem că avem apă în afara şi în interiorul membranei,

00:11:44.306 --> 00:11:59.835
şi să zicem că avem nişte molecule de zahăr aici, care sunt un pic mai mari, şi pot fi cât de multe,

00:11:59.835 --> 00:12:06.452
dar de reţinut că sunt mai multe molecule de apă decât zahăr,

00:12:06.452 --> 00:12:13.433
această membrană este semipermeabilă.

00:12:13.433 --> 00:12:18.069
Permeabil înseamnă că permite lucrurilor să treacă, semipermeabil semnifică că nu e complet permeabilă.

00:12:18.069 --> 00:12:26.590
Deci semipermeabil în acest context spunem că apa poate trece,

00:12:26.590 --> 00:12:36.431
dar zaharul nu poate, e prea mare.

00:12:36.431 --> 00:12:45.371
Deci dacă ar fi să mărim imaginea membranei, poate că membrana arată aşa,

00:12:45.371 --> 00:12:50.732
are nişte mici găuri pe suprafaţa ei,

00:12:50.732 --> 00:12:59.002
şi să zicem apa are această dimensiune, deci poate trece prin găuri,

00:12:59.002 --> 00:13:08.867
dar moleculele de zahăr sunt cam atât de mari, deci ele nu pot trece.

00:13:08.867 --> 00:13:13.451
Acum, ce credeţi că se va întâmpla în această situaţie?

00:13:13.451 --> 00:13:17.147
În primul rând să revizuim termenii, zahăr e mai puţin, deci solvit, apa e mai mult, deci solvent,

00:13:17.147 --> 00:13:23.877
care parte a membranei are concentraţie mai mare de solvit?

00:13:23.877 --> 00:13:32.817
Partea dinăuntru bineînţeles, care este hipertonă.

00:13:32.817 --> 00:13:45.653
Porţiunea din afară are concentraţie mai mică de solvit, deci e hipotonă.

00:13:45.653 --> 00:14:01.248
Deci, dacă aceste deschizături ar fi suficient de mari, zahărul s-ar tot mişca,

00:14:01.248 --> 00:14:11.031
până ar merge în partea opusă ca în final să se egalizeze concentraţia, şi am fi avut difuziunea tradiţională,

00:14:11.031 --> 00:14:14.365
unde concentraţie mare de solvit se duce la concentraţie mică de solvit,

00:14:14.365 --> 00:14:20.436
dar în acest caz, aceştia nu pot încape prin gaură, doar apa poate circula.

00:14:20.436 --> 00:14:30.913
Dacă aceştia nu ar fi aici, apa ar avea o probabilitate egală să se ducă în direcţia asta, decât să se ducă invers,

00:14:30.913 --> 00:14:33.797
o probabilitate absolut egală,

00:14:33.797 --> 00:14:52.354
dar, pentru că zahărul se află în dreapta (sau în interior),

00:14:52.354 --> 00:14:56.838
să zicem că s-ar afla chiar aproape de deschizături,

00:14:56.838 --> 00:15:01.202
e mult mai puţin probabil ca apa să se afle şi ea lângă deschizătură ca să iasă,

00:15:01.202 --> 00:15:04.656
deci e mult mai probabil ca apa să intre, decât să iasă,

00:15:04.656 --> 00:15:09.961
dacă moleculele de zahăr n-ar fi fost acolo, probabilitatea ca apa să intre sau să iasă era egală,

00:15:09.961 --> 00:15:35.115
dar fiindcă zahărul există acolo, practic va reduce mult şansele ca apa să treacă, şi vorbim de milioane de particule

00:15:35.115 --> 00:15:39.567
dar moleculele de apă de afară nu au nimic care să le blocheze calea,

00:15:39.567 --> 00:15:42.043
deci vom avea un flux de apă spre înăuntru,

00:15:42.043 --> 00:15:44.481
deci în situaţia unei membrane semipermeabile,

00:15:44.481 --> 00:15:49.665
vom avea un flux net de apă spre interior.

00:15:49.665 --> 00:15:59.257
E chiar interesant, avem solventul (apa) mergând dintr-o soluţie hipotonă, într-o soluţie hipertonă,

00:15:59.257 --> 00:16:09.981
însă e hipotonă doar prin solvit, pentru că dacă ar fi invers,

00:16:09.981 --> 00:16:18.426
zahărul să fie solventul şi nu solvitul, am spune că se merge de la o concentraţie mare de apă,

00:16:18.426 --> 00:16:22.797
la o concetraţie mică de apă, deobicei se confundă aceste lucruri.

00:16:22.797 --> 00:16:32.002
Dar gândiţi-vă aşa, indiferent de situaţie, soluţia va face orice se poate ca să echilibreze concentraţiile,

00:16:32.002 --> 00:16:35.414
concentraţiile de ambele părţi ale membranei,

00:16:35.414 --> 00:16:39.459
şi nu e ca şi cum e magie, soluţia nu ştie că vrea să facă asta, totul e bazat pe probabilităţi,

00:16:39.459 --> 00:16:49.969
dar în această situaţie, e mai probabil ca apa să meargă din porţiunea hipotonă (solvit puţin),

00:16:49.969 --> 00:16:55.412
în porţiunea cu concentraţie mare de solvit (zahăr),

00:16:55.412 --> 00:17:06.781
iar dacă membrana e şi elastică, mai multă apă va tot intra şi membrana se va întinde.

00:17:06.781 --> 00:17:19.935
Dar situaţia asta unde apa ca şi solvent, difuzează printr-o membrană semipermeabilă se numeşte osmoză.

00:17:19.935 --> 00:17:23.142
Osmoză

00:17:23.142 --> 00:17:27.855
Poate aţi auzit gluma învăţatul prin osmoză, dacă puneţi o carte lângă cap, cunoştinţele vor osmoza în tine,

00:17:27.855 --> 00:17:29.691
e aceeaşi idee şi aici, aşa a fost gândit termenul,

00:17:29.691 --> 00:17:35.954
ideea cum că apa trece prin membrane ca să facă egalitate în concentraţii.

00:17:35.954 --> 00:17:40.723
Deci dacă am zice că ai concentraţie mare aici, concentraţie mică aici, dacă n-ar fi membrană,

00:17:40.723 --> 00:17:48.970
aceste molecule mari ar ieşi, dar fiindcă există această membrană semipermeabilă, nu pot,

00:17:48.970 --> 00:17:56.816
deci sistemul e bazat pe probabilităţi, mai multă apă va intra, ca să echilibreze concentraţia,

00:17:56.816 --> 00:18:09.188
şi în final (să zicem că mai avem o particulă două de zahăr pe aici), vom ajunge la punctul în care

00:18:09.188 --> 00:18:19.272
avem la egală concentraţie de apă şi pe partea stângă şi pe partea dreaptă,

00:18:19.272 --> 00:18:26.206
şi se va ajunge la un echilibru.

00:18:26.206 --> 00:18:37.019
Dar să fiu clar, difuziunea semnifică o particulă care se răspândeşte de la concentraţie mare la concentraţie mică

00:18:37.019 --> 00:18:42.772
Osmoza este difuziunea apei (pentru ca ea este cel mai des solvent),

00:18:42.772 --> 00:18:48.570
şi deobicei se întâmplă în contextul unei membrane semipermeabile,

00:18:48.570 --> 00:18:54.247
unde solvitul nu poate circula prin membrană.

00:18:54.247 --> 00:18:58.247
În fine, sper că v-a folosit şi nu v-am ameţit prea tare.