Return to Video

Proč led plave na vodě? - George Zaidan a Charles Morton

  • 0:07 - 0:09
    Voda je kapalina života.
  • 0:09 - 0:09
    Pijeme ji,
  • 0:09 - 0:10
    koupeme se v ní,
  • 0:10 - 0:11
    zaléváme s ní,
  • 0:11 - 0:11
    vaříme
  • 0:11 - 0:12
    a používáme ji k úklidu.
  • 0:12 - 0:15
    Je to nejhojnější molekula v našem těle.
  • 0:15 - 0:18
    Žádné známé formy života
    se bez ní neobejdou.
  • 0:19 - 0:22
    Ale hlavně bychom
    bez vody neměli...
  • 0:22 - 0:23
    ... ledový čaj.
  • 0:24 - 0:26
    Hmmm, ledový čaj.
  • 0:28 - 0:30
    Proč kostky ledu plavou?
  • 0:30 - 0:32
    Kostky pevného argonu
  • 0:32 - 0:34
    by se v kapalném argonu
  • 0:34 - 0:35
    potopily.
  • 0:35 - 0:38
    A stejné je to s většinou látek.
  • 0:38 - 0:40
    Ale pevná voda, neboli led,
  • 0:40 - 0:43
    je lehčí než kapalná voda.
  • 0:43 - 0:45
    Jak to?
  • 0:45 - 0:47
    Každá molekula vody
  • 0:47 - 0:49
    je tvořena dvěma atomy vodíku
  • 0:49 - 0:51
    vázanými k jednomu kyslíku.
  • 0:51 - 0:54
    Takhle to vypadá v kapce vody
  • 0:54 - 0:58
    o teplotě dejme tomu 25 stupňů.
  • 0:58 - 0:59
    Molekuly se ohýbají,
  • 0:59 - 1:00
    natahují,
  • 1:00 - 1:01
    rotují
  • 1:01 - 1:03
    a pohybují v prostoru.
  • 1:03 - 1:05
    Když snížíme teplotu,
  • 1:05 - 1:07
    množství kinetické energie
  • 1:07 - 1:09
    každé molekuly klesne,
  • 1:09 - 1:12
    takže jejich pohyb
    (kmitání, rotace) se sníží.
  • 1:12 - 1:15
    Celkově tak zaberou méně prostoru.
  • 1:15 - 1:18
    Asi byste tudíž čekali,
    že když voda zamrzá,
  • 1:19 - 1:22
    její molekuly se shlukují
    čím dál blíž.
  • 1:22 - 1:24
    Jenže jste na omylu.
  • 1:24 - 1:29
    Molekuly vody mají neobvyklý
    způsob interakce.
  • 1:29 - 1:31
    Jde o vodíkovou vazbu.
  • 1:31 - 1:33
    V kovalentní vazbě
  • 1:33 - 1:37
    atomy sdílejí dva společné elektrony.
  • 1:38 - 1:43
    Ve vodíkové vazbě jsou takto
    sdíleny celé atomy vodíku.
  • 1:43 - 1:46
    Jedna vodíková vazba vypadá takto.
  • 1:46 - 1:48
    Dvě takto.
  • 1:48 - 1:49
    Tady máme tři
  • 1:49 - 1:50
    a čtyři
  • 1:50 - 1:51
    a pět,
  • 1:51 - 1:51
    šest,
  • 1:51 - 1:52
    sedm,
  • 1:52 - 1:52
    osm,
  • 1:52 - 1:53
    devět,
  • 1:53 - 1:53
    deset,
  • 1:53 - 1:54
    jedenáct,
  • 1:54 - 1:54
    dvanáct,
  • 1:54 - 1:56
    a mohl bych pokračovat.
  • 1:56 - 1:58
    V jediné kapce vody
  • 1:58 - 2:00
    tvoří vodíkové vazby rozsáhlou síť
  • 2:00 - 2:02
    mezi stovkami, tisíci, miliony,
  • 2:02 - 2:04
    miliardami, biliony molekul
  • 2:04 - 2:08
    a tyto vazby průběžně vznikají a zanikají.
  • 2:08 - 2:12
    Když teplota vody zůstává
    nad čtyřmi stupni,
  • 2:12 - 2:14
    kinetická energie molekul
  • 2:14 - 2:17
    brání dlouhodobé interakci.
  • 2:17 - 2:18
    Vodíkové vazby vznikají a zanikají
  • 2:18 - 2:20
    jako vztahy na střední škole,
  • 2:20 - 2:23
    tj. rychle.
  • 2:23 - 2:26
    Ale při nižší teplotě
    mají molekuly
  • 2:26 - 2:30
    nižší energii
    než vodíkové vazby.
  • 2:30 - 2:34
    Vodíková vazba proto častěji
    vzniká, než zaniká,
  • 2:34 - 2:37
    a z chaosu se vynořují
    překrásné struktury.
  • 2:37 - 2:39
    Takhle vypadá pevná voda, led,
  • 2:39 - 2:42
    na úrovni molekul.
  • 2:42 - 2:44
    Uspořádaná šestiúhelníková struktura
  • 2:44 - 2:47
    má menší hustotu než neuspořádaná struktura
  • 2:47 - 2:49
    kapalné vody.
  • 2:49 - 2:54
    A když má předmět menší hustotu
    než kapalina, tak v ní plave.
  • 2:54 - 2:57
    Ale co je na tom, že led plave,
    tak důležitého?
  • 2:57 - 3:00
    Kdyby led neplaval,
  • 3:00 - 3:03
    nejstudenější část oceánu,
    temná hlubina jeho dna,
  • 3:03 - 3:05
    by byla navždy zamrzlá.
  • 3:05 - 3:07
    Nebyly by rolky z humrů,
  • 3:07 - 3:08
    protože by korýši neměli kde žít.
  • 3:08 - 3:11
    Nebylo by suši,
    protože by nebyly chaluhy.
  • 3:11 - 3:13
    Děti v Kanadě by v zimě
  • 3:13 - 3:15
    nemohli hrát hokej
    ani rybařit.
  • 3:15 - 3:17
    James Cameron by nedostal Oscara,
  • 3:17 - 3:20
    protože Titanic by se nepotopil.
  • 3:20 - 3:25
    Země by se upekla, protože by na pólech
    nebyly ledovce odrážející slunce.
  • 3:25 - 3:27
    Oceány pokrývající 70 % Země
  • 3:27 - 3:30
    a regulující atmosféru planety,
  • 3:30 - 3:32
    by byly úplně jiné.
  • 3:33 - 3:34
    A co je nejhorší:
  • 3:34 - 3:37
    neměli bychom ledový čaj.
  • 3:37 - 3:40
    Hmmm, ledový čaj.
Title:
Proč led plave na vodě? - George Zaidan a Charles Morton
Description:

Celá lekce: http://ed.ted.com/lessons/why-does-ice-float-in-water-george-zaidan-and-charles-morton

Voda je z řady důvodů velmi zvláštní látkou. A jedna z podivných vlastností je chování pevné vody, tedy ledu, který plave na hladině, což je oproti jiným látkám výjimečné. Jak je to možné? George Zaidan a Charles Morton vysvětlují vědeckou podstatu tohoto jevu, jak je možné, že vodíkové vazby udržují led ve vašem nápoji (a také v polárních oblastech) na hladině.

Autoři lekce: George Zaidan and Charles Morton, animace: Powerhouse Animation Studios Inc.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:56

Czech subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.