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Come la polarità fa fare strane cose all'acqua - Christina Kleinberg

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    Com'è possibile che alcuni insetti sappiano camminare
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    sulla superficie di uno stagno
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    ma voi invece sprofondate subito
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    quando provate a camminare sull'acqua?
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    E perché i laghi gelano dall'alto verso il basso in inverno?
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    In una parola, la risposta a queste domande è la polarità.
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    L'acqua è una molecola semplice
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    fatta di un atomo di ossigeno e due di idrogeno,
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    ma essenziale per la vita.
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    Infatti, l'acqua costituisce circa il 60%
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    del peso del corpo di un essere umano adulto.
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    La polarità all'interno di quelle molecole d'acqua
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    dà a questa sostanza comune le proprietà
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    che la rendono unica e capace di sostenere la vita.
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    La polarità si riferisce alla distribuzione diseguale
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    degli elettroni all'interno di una molecola
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    Per l'acqua, il legame tra l'atomo di ossigeno
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    e i due atomi di idrogeno
    all'interno di una singola molecola d'acqua
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    è come un tiro alla fune tra
    un giocatore di football grande e grosso
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    e un tenero bambino che ancora gattona.
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    L'ossigeno è un atomo più grande,
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    con più protoni nel nucleo rispetto all'idrogeno.
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    Queste cariche positive sono
    come la forza fisica delle persone.
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    Sono in grado di attrarre
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    gli elettroni caricati negativamente nel legame,
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    proprio come un individuo forte può sopraffarne
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    uno più debole nel tiro alla fune.
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    Quinti l'ossigeno può attrarre
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    più del suo quantitativo di elettroni.
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    Poiché l'idrogeno è più piccolo e ha meno forza,
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    o meno protoni,
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    perde il tiro alla fune
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    e attrae meno elettroni del suo quantitativo.
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    Quindi l'ossigeno nell'acqua
    si comporta come se fosse negativo,
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    e l'idrogeno come se fosse positivo.
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    I legami interni di una singola molecola d'acqua
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    si chiamano legami covalenti polari.
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    Covalente significa che gli elettroni sono condivisi.
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    Ma, come abbiamo appena appreso,
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    polare significa che
    questi elettroni non sono condivisi equamente.
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    Nell'acqua l'ossigeno si comporta da negativo
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    e l'idrogeno si comporta da positivo.
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    Poiché negativo e positivo si attraggono,
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    quell'ossigeno è attratto dagli atomi di idrogeno
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    nelle vicine molecole d'acqua.
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    Un legame speciale si forma tra le molecole d'acqua,
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    noto come legame a idrogeno.
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    I legami a idrogeno non avvengono soltanto in acqua.
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    Possono formarsi tra una molecola d'acqua
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    e diverse sostanze che sono polari o ioniche.
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    La capacità dell'acqua
    di stare attaccata a se stessa si chiama coesione
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    mentre la capacità dell'acqua
    di restare attaccata a altre sostanze
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    si chiama adesione.
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    Ora ripensiamo alle domande iniziali.
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    Primo, perché alcuni insetti
    possono camminare sull'acqua?
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    La tensione superficiale dovuta ai legami a idrogeno
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    crea una pellicola sottile sulla superficie dell'acqua
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    che dà abbastanza resistenza
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    perché gli insetti super-leggeri ci camminino sopra.
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    Voi non potete camminarci
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    perché i legami a idrogeno non sono abbastanza forti
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    da sostenervi.
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    Perché il ghiaccio galleggia sull'acqua?
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    Per la maggior parte delle altre sostanze,
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    lo stato solito è più denso dello stato liquido,
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    ma non è il caso dell'acqua!
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    I legami a idrogeno tengono le molecole dell'acqua
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    molto più distanti
    nell'acqua ghiacciata che in quella liquida.
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    Più sono distanti le molecole,
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    meno denso sarà il solido.
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    Quindi il ghiaccio è il 9% meno denso dell'acqua,
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    pertanto galleggia sopra di essa.
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    Ecco perché i laghi ghiacciano dall'alto verso il basso
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    e la vita acquatica può sopravvivere
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    durante l'inverno ogni anno.
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    È la polarità della molecola dell'acqua
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    e i conseguenti legami a idrogeno
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    che spiegano le proprietà uniche dell'acqua.
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    Quindi, la ragione per cui l'acqua è così speciale,
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    dall'interno delle vostre cellule
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    agli oceani del mondo,
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    è che si tratta di una molecola polare.
Title:
Come la polarità fa fare strane cose all'acqua - Christina Kleinberg
Description:

Guarda tutta la lezione: http://ed.ted.com/lessons/how-polarity-makes-water-behave-strangely-christina-kleinberg

L'acqua è sia essenziale che unica. Molte delle sue particolari qualità derivano dal fatto che consiste di due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, creando pertanto una condivisione diseguale degli elettroni. Dai pesci nei laghi ghiacciati al ghiaccio che galleggia sull'acqua, Christina Kleinberg descrive gli effetti della polarità.

Lezione di Christina Kleinberg, animazione di Alan Foreman.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:52

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