If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:6:47

Видео транскрипция

Не мисля, че за някого е тайна, че водата е от първостепенна важност за живота. Повечето, или всъщност всички, важни биологични процеси в тялото ти се нуждаят от вода и най-вероятно се осъществяват във вода. Ако погледнем тялото на клетъчно ниво - цитоплазмата в клетките е основно вода. Всъщност аз, който говоря сега, съм около 60-70% вода. Можеш да ме възприемаш като огромен плик вода, правещ клипчета. И не само хората се нуждаят от вода. Животът, какъвто го познаваме, зависи от водата. Ето защо когато търсим признаци на живот на други планети, винаги търсим вода. Може би е възможно и в други вещества да се осъществява живот, но водата е от първостепенна важност за живота, какъвто го познаваме. Защо водата е толкова специална? Да започнем със структурата на водата и взаимодействието ѝ със самата нея. Водната молекула, както сигурно вече знаеш, е съставена от един атом кислород и два атома водород. Затова я записваме като H2O. Свързани са с ковалентни връзки. А ковалентните връзки представляват тези двойки електрони, които и двата атома се преструват, че притежават. Така че имаме тези две двойки. И може би се чудиш "Защо е нарисувал два водорода от тази страна?" "Защо не ги нарисува на двете противоположни страни на кислорода?" Това е, защото кислородът има две самотни електронни двойки. А те се отблъскват една друга. Електроните се отблъскват един друг. Всъщност, ако разсъждаваме триизмерно, молекулата на кислорода има тетраедърна форма Мога да се опитам да я нарисувам. Ако това е кислородът, значи бихме могли да имаме една свободна двойка електрони. Ще я нарисувам като зелено кръгче тук. А тук би имало друга свободна двойка електрони. А сега да видим ковалентните връзки. Имаме ковалентна връзка с един атом водород ето тук. А тук е ковалентната връзка с другия водороден атом. И ето как се образува тази форма, която е доста подобна на тетраетър. Ключовото е, че водородните атоми са от единия край на молекулата. Ще видим, че това е много, много важно за уникалните качества на водата. Трябва да отбележим, че в химията рисуваме електроните на точно определена позиция. Рисуваме ковалентните връзки на точно определена позиция. Но всъщност нещата не са такива. Електроните непрекъснато подскачат. Те непрекъснато свистят наоколо, затова, когато говорим за позицията им, по-скоро работим с вероятности. Затова не трябва да мислим, че тези електрони са категорично разположени тук, в тези връзки. По-скоро са някъде в този облак около различните атоми. Те са в този облак, който представя вероятността за това къде можем да ги открием, докато подскачат наоколо. Интересната особеност на водата е, че кислородът е изключително електроотрицателен. Затова кислородът – ето тук и тук – е изключително електроотрицателен и е сред по-електроотрицателните елементи, които познаваме. И определено е доста по-електроотрицателен от водорода. Може би си казваш: "Сал, какво означава електроотрицателен?" Електроотрицателен е просто сложен начин да кажем, че той събира електрони. Че му харесва да задържа електроните към себе си. Събира електроните, това става. Кислородът обича да задържа електроните около себе си повече от партньорите, с които се свързва. И дори в тези ковалентни връзки, партньорите казват: "Ей, нали споделяме тези електрони!" А кислородът казва "Е, все пак искам те да прекарват повече време с мен." И затова електроните наистина прекарват повече време от страната на кислорода, отколкото от тази на водорода. И можеш да си представиш до какво ще доведе това. Това ще образува частично отрицателен заряд при не-водородната страна, при горната страна, на нарисуваната тук картинка. Това е гръцката буква Делта, тя посочва частичен заряд, в случая - частично отрицателен. Защото електроните са отрицателни. А тук, тъй като има лек недостиг на електрони, понеже те прекарват много време около кислорода, тук се формира частично положителен заряд. Когато разглеждаме само една водна молекула, това не изглежда особено интересно. Обаче става много интересно, когато се вгледаме в начина, по който си взаимодействат множество молекули на водата. Нека нарисувам още една водна молекула тук. Кислород, два водорода и връзките между тях. Имаме частично отрицателен заряд. А тук - частично положителен. И можеш да си представиш как страната с частично отрицателен заряд ще бъде привлечена от страната с частично положителен заряд. И привличането между тези двете се нарича водородна връзка. Ето това тук се нарича водородна връзка. И това обяснява поведението на водата. В други клипове ще разгледаме всичките начини, по които водородните връзки придават на водата уникалните ѝ качества. Водородните връзки са по-слаби от ковалентни връзки, но са достатъчно силни, че да придат на водата течната природа, която наблюдаваме при нормалните температури и процеси. Течната фаза позволява на тези неща да бъдат привлечени едно от друго, да се сплотяват, но и да се разделят и да се плъзгат едно край друго. Може да си представиш още една водородна връзка с още една водна молекула ето тук. Ще поставя водородите тук. Водородите... връзките тук са частично отрицателни, а тук са частично положителни. В други клипчета ще видим как водородните връзки са ключови за начина, по който тече водата. Ключови за способността на водата да поема топлина. Ключови за способността ѝ да регулира температурата. Ключови за способността на езерата да не замръзват. Ключови за някои от свойствата на водата като изпарително охлаждане и повърхностно напрежение, и сцепление, и сближаване. Ще разгледаме всичко това. Но може би най-важното, макар подредбата да е трудна, е, че ако разглеждаме биологични системи тази полярност, която виждаме във водните молекули и в тези водородни връзки, това е ключът към способността на водата да бъде разтворител. Тоест полярните молекули да могат да се разтварят във вода. Ще разгледаме това в други клипове.
Съдържанието по Биология достига до теб с подкрепата на Фондация Амген