WEBVTT

00:00:14.502 --> 00:00:18.090
Как некоторым насекомым 
удаётся держаться на поверхности пруда,

00:00:18.140 --> 00:00:21.395
а вы сразу тонете, 
когда пытаетесь идти по воде?

00:00:21.417 --> 00:00:24.811
И почему зимой 
озёра замерзают сверху вниз?

00:00:24.811 --> 00:00:28.823
Говоря кратко, 
ответ на эти вопросы — полярность.

00:00:28.823 --> 00:00:30.490
Вода является простой молекулой,

00:00:30.490 --> 00:00:33.946
состоящей из одного атома кислорода
и двух атомов водорода,

00:00:33.946 --> 00:00:35.862
при этом она необходима для жизни.

00:00:35.862 --> 00:00:41.864
Фактически вода составляет около 60%
веса тела взрослого человека.

00:00:41.954 --> 00:00:46.602
Полярность внутри этих молекул воды
даёт веществу в целом свойства,

00:00:46.624 --> 00:00:49.413
делающие воду уникальной
и способной поддерживать жизнь.

00:00:49.413 --> 00:00:53.575
Полярность направлена 
на неравное деление электронов в молекуле.

00:00:53.604 --> 00:00:58.321
В случае с водой связь между атомом 
кислорода и двумя атомами водорода

00:00:58.321 --> 00:01:01.365
внутри молекулы воды 
напоминает перетягивание каната

00:01:01.365 --> 00:01:05.140
между сильным футболистом
и милым маленьким ребёнком.

00:01:05.189 --> 00:01:07.063
Кислород является более крупным атомом,

00:01:07.063 --> 00:01:09.772
у него больше протонов в ядре, 
чем у водорода.

00:01:09.772 --> 00:01:12.880
Эти положительные заряды 
сравнимы с физической силой человека.

00:01:12.880 --> 00:01:16.825
Они могут привлекать и привязывать 
отрицательно заряженные электроны,

00:01:16.855 --> 00:01:20.510
как сильный человек способен победить 
более слабого

00:01:20.510 --> 00:01:22.021
в перетягивании каната.

00:01:22.021 --> 00:01:27.044
Итак, кислород способен притягивать
больше электронов, чем положено.

00:01:27.084 --> 00:01:29.983
Поскольку водород меньше и слабее,

00:01:29.983 --> 00:01:31.550
или у него меньше протонов,

00:01:31.550 --> 00:01:33.547
он проигрывает в перетягивании каната

00:01:33.547 --> 00:01:36.733
и притягивает меньше электронов,
чем ему положено.

00:01:36.733 --> 00:01:39.720
Итак, кислород в воде 
действует словно он отрицательный,

00:01:39.720 --> 00:01:43.139
а атомы водорода — как положительные.

00:01:43.139 --> 00:01:48.086
Связи внутри каждой молекулы воды
называют «полярными ковалентными связями».

00:01:48.163 --> 00:01:50.859
«Ковалентная» означает,
что электроны общие.

00:01:50.859 --> 00:01:52.945
Но, как мы уже знаем,

00:01:52.945 --> 00:01:56.277
«полярная» предполагает
неравное разделение электронов.

00:01:56.277 --> 00:01:58.938
В воде кислород действует
будто он отрицательный,

00:01:58.938 --> 00:02:01.565
а атомы водорода — как положительные.

00:02:01.565 --> 00:02:04.291
Когда отрицательный 
и положительный заряды притягиваются,

00:02:04.291 --> 00:02:06.495
кислород присоединяется к атомам водорода

00:02:06.495 --> 00:02:08.149
в соседних молекулах воды.

00:02:08.149 --> 00:02:11.932
Особый тип связи, 
формирующийся между молекулами воды,

00:02:11.932 --> 00:02:13.962
называется «водородная связь».

00:02:13.962 --> 00:02:16.770
Водородные связи 
возникают не только в воде.

00:02:16.770 --> 00:02:18.961
Они могут формироваться 
между молекулами воды

00:02:18.961 --> 00:02:22.470
и разными полярными и ионными веществами.

00:02:22.470 --> 00:02:25.602
Способность воды поддерживать целостность 
называется «когезия»,

00:02:25.602 --> 00:02:30.093
а способность присоединяться 
к другим веществам — «адгезия».

00:02:30.560 --> 00:02:32.987
Теперь вернёмся к первоначальным вопросам.

00:02:32.987 --> 00:02:36.903
Во-первых, почему некоторые насекомые 
могут ходить по воде?

00:02:36.903 --> 00:02:39.571
Благодаря водородной связи на поверхности

00:02:39.571 --> 00:02:41.698
создаётся тонкая плёнка воды,

00:02:41.698 --> 00:02:43.479
имеющая достаточное сопротивление,

00:02:43.479 --> 00:02:45.839
позволяющее очень лёгким насекомым 
ходить по ней.

00:02:45.839 --> 00:02:47.315
Вы не можете ходить по ней,

00:02:47.315 --> 00:02:49.505
так как водородные связи 
недостаточно сильны,

00:02:49.525 --> 00:02:50.878
чтобы удержать вас.

00:02:50.958 --> 00:02:53.605
Почему лёд плавает на поверхности воды?

00:02:53.675 --> 00:02:55.578
Большинство других веществ

00:02:55.578 --> 00:02:58.180
в твёрдом состоянии плотнее, чем в жидком.

00:02:58.180 --> 00:03:00.189
Но это не относится к воде!

00:03:00.189 --> 00:03:02.624
Водородные связи в замороженной воде

00:03:02.624 --> 00:03:05.528
более отдалены друг от друга,
чем в жидкой воде.

00:03:05.528 --> 00:03:07.913
Чем дальше друг от друга молекулы,

00:03:07.913 --> 00:03:10.017
тем меньше плотность вещества.

00:03:10.017 --> 00:03:13.351
Плотность льда примерно на 9% ниже,
чем воды.

00:03:13.351 --> 00:03:15.703
Потому-то он и плавает на поверхности.

00:03:15.703 --> 00:03:18.241
И поэтому озёра замерзают сверху вниз,

00:03:18.241 --> 00:03:20.537
что позволяет водной флоре и фауне

00:03:20.537 --> 00:03:22.216
выживать каждую зиму.

00:03:22.216 --> 00:03:24.827
Благодаря полярности молекул воды

00:03:24.827 --> 00:03:28.226
и появляющимся в результате этого 
водородным связям

00:03:28.226 --> 00:03:31.007
вода обладает 
столь уникальными свойствами.

00:03:31.007 --> 00:03:33.230
Итак, причина уникальности воды

00:03:33.230 --> 00:03:34.807
как у вас в клетках,

00:03:34.807 --> 00:03:36.026
так и в океанах,

00:03:36.131 --> 00:03:40.131
заключается в обычной полярности
её молекул.