WEBVTT 00:00:17.000 --> 00:00:19.610 W początkowych latach chemii organicznej 00:00:19.610 --> 00:00:22.350 chemicy rozumieli, że cząsteczki zrobione są z atomów 00:00:22.350 --> 00:00:24.320 połączonych wiązaniami chemicznymi. 00:00:24.320 --> 00:00:28.630 Niestety trójwymiarowy kształt cząsteczek był niejasny, 00:00:28.630 --> 00:00:31.780 bo nie dały się bezpośrednio obserwować. 00:00:31.780 --> 00:00:35.440 Cząsteczki przedstawiano za pomocą prostych wzorów strukturalnch 00:00:35.440 --> 00:00:37.460 podobnych do tego, który tu widzimy. 00:00:37.460 --> 00:00:40.830 Było jasne dla chemików z połowy XIX wieku, 00:00:40.830 --> 00:00:44.000 że płaskie odzwierciedlenia nie mogą wytłumaczyć 00:00:44.000 --> 00:00:46.000 wielu z ich obserwacji, 00:00:46.000 --> 00:00:49.710 ale teoria chemii nie dawała wystarczającego wyjaśnienia 00:00:49.710 --> 00:00:53.190 dla trójwymiarowych struktur cząsteczki. 00:00:53.190 --> 00:00:58.930 W 1874 roku chemik van 't Hoff opublikował zadziwiającą hipotezę: 00:00:58.930 --> 00:01:01.430 cztery nasycone wiązania węgla 00:01:01.430 --> 00:01:04.490 wskazują na wierzchołki tetraedru. 00:01:04.490 --> 00:01:08.330 Dopiero po 25 latach rewolucja kwantowa 00:01:08.330 --> 00:01:11.360 wyjaśniła to zjawisko za pomocą teorii. 00:01:11.360 --> 00:01:15.720 Van 't Hoff podparł swoja teorię skręcalnością optyczną. 00:01:15.720 --> 00:01:19.530 Vant 't Hoff zauważył, że związki, które zawierają centralny atom węgla 00:01:19.530 --> 00:01:22.180 związany z czterema różnymi atomami lub grupami atomów 00:01:22.180 --> 00:01:24.450 skręcają liniowo spolaryzowaną wiązkę światła, 00:01:24.450 --> 00:01:27.400 co wskazywało na wyjątkowość tej klasy związków. 00:01:27.400 --> 00:01:29.420 Popatrz na te dwie cząstki. 00:01:29.420 --> 00:01:31.686 Obie charakteryzują się centralnym atomem węgla 00:01:31.686 --> 00:01:33.842 w geometrii tetraedrycznej 00:01:33.842 --> 00:01:36.000 powiązanym z czterema różnymi atomami: 00:01:36.000 --> 00:01:39.000 bromu, chloru, fluoru i wodoru. 00:01:39.000 --> 00:01:40.360 Można by twierdzić, 00:01:40.360 --> 00:01:43.000 że te dwie cząsteczki są takie same, 00:01:43.000 --> 00:01:45.840 jeżeli brać pod uwagę jedynie ich skład. 00:01:45.840 --> 00:01:49.000 Jednak spróbujmy idealnie nałożyć je na siebie, 00:01:49.000 --> 00:01:51.910 żeby sprawdzić, czy naprawdę są takie same. 00:01:51.910 --> 00:01:57.360 Możemy dowolnie obracać i przekładać każdą z cząsteczek. 00:01:57.360 --> 00:01:58.630 Okazuje się jednak, 00:01:58.630 --> 00:02:00.710 że bez względu na przesunięcie, 00:02:00.710 --> 00:02:04.920 nie da się ich idealnie nałożyć. 00:02:04.920 --> 00:02:08.390 Teraz popatrz na swoje ręce. 00:02:08.390 --> 00:02:10.790 Obie dłonie składają się z tych samych części: 00:02:10.790 --> 00:02:15.500 kciuka, palców, dłoni i tak dalej. 00:02:15.500 --> 00:02:17.350 Tak samo jak nasze dwie molekuły, 00:02:17.350 --> 00:02:20.000 obie dłonie mają te same składniki. 00:02:20.000 --> 00:02:25.000 Odległości między składnikami ręki też są takie same. 00:02:25.000 --> 00:02:28.260 Palec wskazujący jest obok środkowego, 00:02:28.260 --> 00:02:31.280 a ten obok palca serdecznego. 00:02:31.280 --> 00:02:33.790 To samo widać w hipotetycznej cząsteczce. 00:02:33.790 --> 00:02:36.340 Wszystkie wewnętrzne odległości są takie same. 00:02:36.340 --> 00:02:38.560 Pomimo podobieństw 00:02:38.560 --> 00:02:41.100 ani ręce ani nasze molekuły 00:02:41.100 --> 00:02:43.910 na pewno nie są takie same. 00:02:43.910 --> 00:02:46.850 Spróbuj nałożyć dłonie jedna na drugą. 00:02:46.850 --> 00:02:49.080 Tak samo jak w przypadku cząsteczek, 00:02:49.080 --> 00:02:52.110 zauważysz, że to niewykonalne. 00:02:52.110 --> 00:02:55.320 Teraz skieruj dłonie tak, aby były naprzeciwko siebie. 00:02:55.320 --> 00:02:57.670 Poruszaj palcami wskazującymi. 00:02:57.670 --> 00:03:02.890 Zauważ, że lewa dłoń wygląda, jak lustrzane odbicie prawej. 00:03:02.890 --> 00:03:05.800 Innymi słowy, dłonie są obrazami lustrzanymi. 00:03:05.800 --> 00:03:08.800 To samo możemy powiedzieć o naszych cząsteczkach 00:03:08.800 --> 00:03:10.180 Możemy je obrócić tak, 00:03:10.180 --> 00:03:12.590 aby jedna przypominała lustrzane odbicie drugiej. 00:03:12.590 --> 00:03:14.950 Twoje ręce i nasze cząsteczki 00:03:14.950 --> 00:03:18.640 posiadają własność przestrzenną zwaną chiralnością 00:03:18.640 --> 00:03:19.760 lub skrętnością. 00:03:19.760 --> 00:03:23.000 Chiralność jest dokładnie tym, co przed chwilą opisaliśmy: 00:03:23.000 --> 00:03:26.540 obiekt chiralny i jego odbicie nie są identyczne. 00:03:26.540 --> 00:03:28.693 Przedmioty z chiralnymi właściwościami 00:03:28.693 --> 00:03:31.246 spotyka się w chemii i w prawdziwym życiu. 00:03:31.246 --> 00:03:33.650 Na przykład: śruby są chiralne. 00:03:33.650 --> 00:03:37.710 Dlatego mamy śruby prawo- i lewoskrętne. 00:03:37.710 --> 00:03:40.940 Możesz temu wierzyć lub nie, ale pewne rodzaje światła 00:03:40.940 --> 00:03:43.410 też zachowują się jak skrętne śruby. 00:03:43.410 --> 00:03:47.780 W liniowym, spolaryzowanym świetle 00:03:47.780 --> 00:03:50.950 możemy wyróżnić prawo- i lewoskrętne części, 00:03:50.950 --> 00:03:55.000 których wspólna rotacja tworzy polaryzację liniową. 00:03:55.000 --> 00:03:58.310 Chiralne cząsteczki poddane działaniu takiego światła 00:03:58.310 --> 00:04:02.150 inaczej reagują na różne rodzaje skrętności. 00:04:02.150 --> 00:04:04.433 W efekcie jeden składnik światła 00:04:04.433 --> 00:04:08.086 chwilowo zwalnia w stosunku do drugiego, 00:04:08.086 --> 00:04:09.580 skutkiem czego następuje 00:04:09.580 --> 00:04:13.770 rotacja płaszczyzny polaryzacji wiązki światła, 00:04:13.770 --> 00:04:16.970 znanej także jako skręcalność optyczna. 00:04:16.970 --> 00:04:21.600 Van 't Hoff i jego następcy uzmysłowili sobie, że chiralna natura 00:04:21.600 --> 00:04:25.360 tetraedrycznych węgli może tłumaczyć to fascynujące zjawisko. 00:04:25.360 --> 00:04:29.530 Chiralność odpowiada też za inne ciekawe zjawiska 00:04:29.530 --> 00:04:31.670 w chemii i w życiu codziennym. 00:04:31.670 --> 00:04:34.000 Ludzie uwielbiają symetrię, 00:04:34.000 --> 00:04:36.300 więc chiralność rzadko występuje 00:04:36.300 --> 00:04:39.140 w rzeczach zrobionych przez człowieka. 00:04:39.140 --> 00:04:42.900 Lecz chiralne cząsteczki są praktycznie wszędzie. 00:04:42.900 --> 00:04:45.600 Zjawiska takie jak skręcalność optyczna, 00:04:45.600 --> 00:04:47.540 skręcanie mebli, 00:04:47.540 --> 00:04:49.150 czy klaskanie, 00:04:49.150 --> 00:04:53.000 wszystkie wymagają tej intrygującej własności przestrzennej.