1
00:00:17,000 --> 00:00:19,610
W początkowych latach chemii organicznej

2
00:00:19,610 --> 00:00:22,350
chemicy rozumieli, 
że cząsteczki zrobione są z atomów

3
00:00:22,350 --> 00:00:24,320
połączonych wiązaniami chemicznymi.

4
00:00:24,320 --> 00:00:28,630
Niestety trójwymiarowy 
kształt cząsteczek był niejasny,

5
00:00:28,630 --> 00:00:31,780
bo nie dały się bezpośrednio obserwować.

6
00:00:31,780 --> 00:00:35,440
Cząsteczki przedstawiano za pomocą 
prostych wzorów strukturalnch

7
00:00:35,440 --> 00:00:37,460
podobnych do tego, który tu widzimy.

8
00:00:37,460 --> 00:00:40,830
Było jasne dla chemików 
z połowy XIX wieku,

9
00:00:40,830 --> 00:00:44,000
że płaskie odzwierciedlenia 
nie mogą wytłumaczyć

10
00:00:44,000 --> 00:00:46,000
wielu z ich obserwacji,

11
00:00:46,000 --> 00:00:49,710
ale teoria chemii nie dawała 
wystarczającego wyjaśnienia

12
00:00:49,710 --> 00:00:53,190
dla trójwymiarowych struktur cząsteczki.

13
00:00:53,190 --> 00:00:58,930
W 1874 roku chemik van 't Hoff 
opublikował zadziwiającą hipotezę:

14
00:00:58,930 --> 00:01:01,430
cztery nasycone wiązania węgla

15
00:01:01,430 --> 00:01:04,490
wskazują na wierzchołki tetraedru.

16
00:01:04,490 --> 00:01:08,330
Dopiero po 25 latach rewolucja kwantowa

17
00:01:08,330 --> 00:01:11,360
wyjaśniła to zjawisko za pomocą teorii.

18
00:01:11,360 --> 00:01:15,720
Van 't Hoff podparł swoja teorię 
skręcalnością optyczną.

19
00:01:15,720 --> 00:01:19,530
Vant 't Hoff zauważył, że związki, 
które zawierają centralny atom węgla

20
00:01:19,530 --> 00:01:22,180
związany z czterema różnymi atomami 
lub grupami atomów

21
00:01:22,180 --> 00:01:24,450
skręcają liniowo 
spolaryzowaną wiązkę światła,

22
00:01:24,450 --> 00:01:27,400
co wskazywało na wyjątkowość 
tej klasy związków.

23
00:01:27,400 --> 00:01:29,420
Popatrz na te dwie cząstki.

24
00:01:29,420 --> 00:01:31,686
Obie charakteryzują się 
centralnym atomem węgla

25
00:01:31,686 --> 00:01:33,842
w geometrii tetraedrycznej

26
00:01:33,842 --> 00:01:36,000
powiązanym z czterema różnymi atomami:

27
00:01:36,000 --> 00:01:39,000
bromu, chloru, fluoru i wodoru.

28
00:01:39,000 --> 00:01:40,360
Można by twierdzić,

29
00:01:40,360 --> 00:01:43,000
że te dwie cząsteczki są takie same,

30
00:01:43,000 --> 00:01:45,840
jeżeli brać pod uwagę jedynie ich skład.

31
00:01:45,840 --> 00:01:49,000
Jednak spróbujmy 
idealnie nałożyć je na siebie,

32
00:01:49,000 --> 00:01:51,910
żeby sprawdzić, 
czy naprawdę są takie same.

33
00:01:51,910 --> 00:01:57,360
Możemy dowolnie obracać 
i przekładać każdą z cząsteczek.

34
00:01:57,360 --> 00:01:58,630
Okazuje się jednak,

35
00:01:58,630 --> 00:02:00,710
że bez względu na przesunięcie,

36
00:02:00,710 --> 00:02:04,920
nie da się ich idealnie nałożyć.

37
00:02:04,920 --> 00:02:08,390
Teraz popatrz na swoje ręce.

38
00:02:08,390 --> 00:02:10,790
Obie dłonie składają się 
z tych samych części:

39
00:02:10,790 --> 00:02:15,500
kciuka, palców, dłoni i tak dalej.

40
00:02:15,500 --> 00:02:17,350
Tak samo jak nasze dwie molekuły,

41
00:02:17,350 --> 00:02:20,000
obie dłonie mają te same składniki.

42
00:02:20,000 --> 00:02:25,000
Odległości między składnikami ręki 
też są takie same.

43
00:02:25,000 --> 00:02:28,260
Palec wskazujący jest obok środkowego,

44
00:02:28,260 --> 00:02:31,280
a ten obok palca serdecznego.

45
00:02:31,280 --> 00:02:33,790
To samo widać w hipotetycznej cząsteczce.

46
00:02:33,790 --> 00:02:36,340
Wszystkie wewnętrzne odległości 
są takie same.

47
00:02:36,340 --> 00:02:38,560
Pomimo podobieństw

48
00:02:38,560 --> 00:02:41,100
ani ręce ani nasze molekuły

49
00:02:41,100 --> 00:02:43,910
na pewno nie są takie same.

50
00:02:43,910 --> 00:02:46,850
Spróbuj nałożyć dłonie jedna na drugą.

51
00:02:46,850 --> 00:02:49,080
Tak samo jak w przypadku cząsteczek,

52
00:02:49,080 --> 00:02:52,110
zauważysz, że to niewykonalne.

53
00:02:52,110 --> 00:02:55,320
Teraz skieruj dłonie tak, 
aby były naprzeciwko siebie.

54
00:02:55,320 --> 00:02:57,670
Poruszaj palcami wskazującymi.

55
00:02:57,670 --> 00:03:02,890
Zauważ, że lewa dłoń wygląda, 
jak lustrzane odbicie prawej.

56
00:03:02,890 --> 00:03:05,800
Innymi słowy, 
dłonie są obrazami lustrzanymi.

57
00:03:05,800 --> 00:03:08,800
To samo możemy powiedzieć 
o naszych cząsteczkach

58
00:03:08,800 --> 00:03:10,180
Możemy je obrócić tak,

59
00:03:10,180 --> 00:03:12,590
aby jedna przypominała 
lustrzane odbicie drugiej.

60
00:03:12,590 --> 00:03:14,950
Twoje ręce i nasze cząsteczki

61
00:03:14,950 --> 00:03:18,640
posiadają własność przestrzenną 
zwaną chiralnością

62
00:03:18,640 --> 00:03:19,760
lub skrętnością.

63
00:03:19,760 --> 00:03:23,000
Chiralność jest dokładnie tym, 
co przed chwilą opisaliśmy:

64
00:03:23,000 --> 00:03:26,540
obiekt chiralny i jego odbicie 
nie są identyczne.

65
00:03:26,540 --> 00:03:28,693
Przedmioty z chiralnymi właściwościami

66
00:03:28,693 --> 00:03:31,246
spotyka się w chemii i w prawdziwym życiu.

67
00:03:31,246 --> 00:03:33,650
Na przykład: śruby są chiralne.

68
00:03:33,650 --> 00:03:37,710
Dlatego mamy śruby prawo- i lewoskrętne.

69
00:03:37,710 --> 00:03:40,940
Możesz temu wierzyć lub nie, 
ale pewne rodzaje światła

70
00:03:40,940 --> 00:03:43,410
też zachowują się jak skrętne śruby.

71
00:03:43,410 --> 00:03:47,780
W liniowym, spolaryzowanym świetle

72
00:03:47,780 --> 00:03:50,950
możemy wyróżnić prawo- 
i lewoskrętne części,

73
00:03:50,950 --> 00:03:55,000
których wspólna rotacja
tworzy polaryzację liniową.

74
00:03:55,000 --> 00:03:58,310
Chiralne cząsteczki 
poddane działaniu takiego światła

75
00:03:58,310 --> 00:04:02,150
inaczej reagują 
na różne rodzaje skrętności.

76
00:04:02,150 --> 00:04:04,433
W efekcie jeden składnik światła

77
00:04:04,433 --> 00:04:08,086
chwilowo zwalnia w stosunku do drugiego,

78
00:04:08,086 --> 00:04:09,580
skutkiem czego następuje

79
00:04:09,580 --> 00:04:13,770
rotacja płaszczyzny 
polaryzacji wiązki światła,

80
00:04:13,770 --> 00:04:16,970
znanej także jako skręcalność optyczna.

81
00:04:16,970 --> 00:04:21,600
Van 't Hoff i jego następcy 
uzmysłowili sobie, że chiralna natura

82
00:04:21,600 --> 00:04:25,360
tetraedrycznych węgli może 
tłumaczyć to fascynujące zjawisko.

83
00:04:25,360 --> 00:04:29,530
Chiralność odpowiada też 
za inne ciekawe zjawiska

84
00:04:29,530 --> 00:04:31,670
w chemii i w życiu codziennym.

85
00:04:31,670 --> 00:04:34,000
Ludzie uwielbiają symetrię,

86
00:04:34,000 --> 00:04:36,300
więc chiralność rzadko występuje

87
00:04:36,300 --> 00:04:39,140
w rzeczach zrobionych przez człowieka.

88
00:04:39,140 --> 00:04:42,900
Lecz chiralne cząsteczki 
są praktycznie wszędzie.

89
00:04:42,900 --> 00:04:45,600
Zjawiska takie jak skręcalność optyczna,

90
00:04:45,600 --> 00:04:47,540
skręcanie mebli,

91
00:04:47,540 --> 00:04:49,150
czy klaskanie,

92
00:04:49,150 --> 00:04:53,000
wszystkie wymagają tej 
intrygującej własności przestrzennej.