How to speed up chemical reactions (and get a date) - Aaron Sams

2,165,241 views ・ 2012-06-18

TED-Ed


Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους παρακάτω για να αναπαραγάγετε το βίντεο.

Μετάφραση: Georgios Villias Επιμέλεια: Lucas Kaimaras
Να σας συστήσω τη χημικό μας, τη Χάριετ.
00:14
Meet our chemist, Harriet.
0
14013
1531
00:15
She has a chemical reaction that needs to occur more quickly.
1
15568
3358
Χρειάζεται να επιταχύνει μια χημική αντίδραση.
00:18
A chemist has some processes at her disposal
2
18950
2081
Ένας χημικός διαθέτει μια σειρά μεθόδων
που βοηθούν να επιταχύνει την αντίδρασή της,
00:21
that can help her speed up her reaction,
3
21055
1944
00:23
and she knows of five ways.
4
23023
1650
και γνωρίζει πέντε τρόπους.
00:24
And to remember them,
5
24697
1151
Για να τους θυμηθεί,
00:25
she thinks back to her days as a high school student,
6
25872
2531
ανατρέχει πίσω στις μέρες που ήταν μαθήτρια λυκείου,
00:28
and the day she got a date for the dance.
7
28427
1979
και τη μέρα που βρήκε συνοδό για το χορό.
00:31
Harriet was in high school, studying between classes.
8
31369
2501
Η Χάριετ, ήταν στο σχολείο, διαβάζοντας στο διάλειμμα.
00:33
She had lost track of time and was going to be late to class.
9
33894
2895
Είχε ξεχαστεί και θα καθυστερούσε στο μάθημα.
00:36
Unbeknownst to her,
10
36813
1157
Εν αγνοία της, ο Χάρολντ,
00:37
Harold, who was just around the corner, was running late, too.
11
37994
2927
που μόλις έστριβε στη γωνία, είχε και αυτός καθυστερήσει.
00:40
They both sprinted to class
12
40945
1476
Και οι δύο έτρεχαν προς την τάξη
00:42
and, as it happened, sprinted directly into one another.
13
42445
3175
και τυχαία σκόνταψαν ο ένας πάνω στον άλλο.
00:45
Now, this was no small collision.
14
45644
1779
Αυτή κι αν ήταν σύγκρουση!
00:47
They ran squarely into one another in such a way
15
47447
2261
Συγκρούστηκαν κατευθείαν με τέτοιο τρόπο
00:49
that he knocked the books right out of her hand.
16
49732
2265
που της έριξε τα βιβλία από τα χέρια της.
«Με συγχωρείς,» της είπε. «Άσε να σε βοηθήσω με τα βιβλία».
00:52
"I'm sorry," he said. "Let me help you with your books."
17
52021
2697
00:54
He kindly helped her re-collect her belongings,
18
54742
2215
Τη βοήθησε ευγενικά να μαζέψει τα πράγματά της,
00:56
and politely offered to walk her to class.
19
56981
2023
προσφέρθηκε να τη συνοδέψει ως στην τάξη,
00:59
And you'll never guess who went together to the dance later that year.
20
59028
3389
και δε θα πιστέψετε ποιοι πήγαν μαζί στο σχολικό χορό της χρονιάς.
01:02
Yup, those two.
21
62441
1319
Ακριβώς, αυτοί οι δύο.
01:04
So as we can see from this example,
22
64459
1684
Από το παράδειγμα αυτό βλέπουμε
ότι το μυστικό για να βρεις συνοδό για το χορό,
01:06
the key to getting a date for the dance is to collide with someone
23
66167
3118
είναι να χτυπήσεις με κάποιον και να του ρίξεις τα βιβλία.
01:09
and knock the books out of their hands.
24
69309
1869
01:11
Now, you're probably already aware
25
71202
1626
Πιθανότατα όμως γνωρίζετε ήδη
01:12
that not all collisions lead to dates for the dance,
26
72852
2433
ότι δεν οδηγούν όλες οι συγκρούσεις σε ραντεβού για το χορό,
01:15
thankfully.
27
75309
1160
ευτυχώς.
01:16
The collisions must have two important characteristics:
28
76493
2577
Η σύγκρουση πρέπει να έχει δύο χαρακτηριστικά:
Πρώτον, κατάλληλο προσανατολισμό ώστε να του πέσουν τα βιβλία από τα χέρια,
01:19
One, correct orientation that allows books to be knocked from one's hands;
29
79094
3689
01:22
and two, enough energy to knock the books out.
30
82807
2178
και δεύτερον, αρκετή ενέργεια για να ρίξει τα βιβλία κάτω.
Λίγο μετά το περιστατικό,
01:25
Shortly after this incident,
31
85009
1386
01:26
Harriet decided to tell me, her chemistry teacher, all about it.
32
86419
3032
η Χάριετ είπε όλη την ιστορία σε μένα, τον καθηγητή της στη Χημεία.
01:29
I noticed some interesting parallels
33
89475
1741
Εντόπισα ενδιαφέρουσες ομοιότητες
01:31
between her story and chemical reaction rates,
34
91240
2161
ανάμεσα στην ιστορία της και την ταχύτητα των χημικών αντιδράσεων,
01:33
which happened to be what she was studying in the hallway
35
93425
2695
που εντελώς τυχαία μελετούσε στο διάδρομο
01:36
the day of the collision.
36
96144
1198
τη μέρα της σύγκρουσης.
01:37
Together, we decided to set out on two missions.
37
97366
2533
Μαζί, αποφασίσαμε να αναλάβουμε δύο αποστολές.
01:39
Harriet wanted to help all chemistry students and chemists
38
99923
2737
Η Χάριετ θα βοηθούσε τους μαθητές και τους καθηγητές Χημείας
01:42
remember how to speed up the rate of chemical reactions
39
102684
2666
να θυμηθούν πώς να επιταχύνουν το ρυθμό των χημικών αντιδράσεων
01:45
and I, being the nice guy that I am,
40
105374
1731
και εγώ, όντας φοβερός τύπος,
01:47
decided to make it my mission to help create educational environments
41
107129
3270
έθεσα ως αποστολή μου να δημιουργήσω το κατάλληλο περιβάλλον
όπου θα μπορούν να συμβούν περισσότερες τέτοιες συγκρούσεις
01:50
in which more book-dropping collisions can take place
42
110423
2492
01:52
to increase future chemists' chances of getting a date for the dance.
43
112939
3719
ώστε οι μέλλοντες χημικοί να βρίσκουν ευκολότερα συνοδό για το χορό.
01:56
In order to facilitate this improved dance-date-getting process,
44
116682
3294
Για να διευκολύνω τη βελτιωμένη διαδικασία εύρεσης συνοδού για το χορό,
προτείνω πέντε αλλαγές σε όλα τα σχολεία
02:00
I propose five changes to all schools
45
120000
1976
παρόμοιες με τους 5 τρόπους της Χάριετ για την αύξηση ρυθμού χημικών αντιδράσεων.
02:02
that parallel Harriet's five ways to increase chemical reaction rates.
46
122000
3851
02:06
First, I propose that we shrink the size of the hallways.
47
126454
2889
Αρχικά, προτείνω να στενέψουμε τους διαδρόμους.
02:09
This will make it more difficult to safely navigate the hallways
48
129367
3015
Αυτό θα δυσκολέψει την ασφαλή διέλευση στους διαδρόμους
02:12
and will cause more collisions than in larger hallways.
49
132406
2608
και θα προκαλέσει πιο πολλές συγκρούσεις.
Αυξάνοντας τον αριθμό των συγκρούσεων,
02:15
And by increasing the number of collisions,
50
135038
2008
αυξάνουμε την πιθανότητα
02:17
we increase the likelihood
51
137070
1246
02:18
that some of those collisions will have the correct alignment
52
138340
2889
μερικές από τις συγκρούσεις να έχουν τη σωστή ευθυγράμμιση
κι αρκετή ενέργεια ώστε να οδηγήσουν σε ραντεβού για το χορό.
02:21
and enough energy to create a date to the dance.
53
141253
2513
02:23
Now, chemically speaking,
54
143790
1200
Τώρα, από χημικής άποψης,
αυτό αντιστοιχεί με μείωση του όγκου του δοχείου της αντίδρασης
02:25
this is equivalent to lowering the volume of a reaction vessel
55
145014
2919
02:27
or a reaction mixture.
56
147957
1289
ή του μείγματος αντίδρασης.
02:29
In doing so, the individual particles are closer together,
57
149270
3147
Έτσι, τα μεμονωμένα μόρια βρίσκονται πιο κοντά μεταξύ τους,
02:32
and more collisions will occur.
58
152441
1635
και θα συμβούν περισσότερες συγκρούσεις.
02:34
More collisions means a greater likelihood
59
154100
2086
Περισσότερες συγκρούσεις σημαίνει μεγαλύτερη πιθανότητα
02:36
that collisions with the appropriate energy and configuration will happen.
60
156210
4204
να συμβούν περισσότερες συγκρούσεις με την κατάλληλη ενέργεια και διευθέτηση.
02:40
Second, I propose increasing the overall population of the school.
61
160438
3960
Δεύτερον, προτείνω την αύξηση του συνολικού πληθυσμού του σχολείου.
02:44
More students equals more collisions.
62
164422
2161
Περισσότεροι μαθητές ισοδυναμούν με περισσότερες συγκρούσεις.
02:47
By increasing the number of particles available for collision,
63
167513
2951
Αυξάνοντας τον αριθμό των διαθεσίμων για σύγκρουση μορίων,
02:50
we create an environment where more collisions can take place.
64
170488
2960
δημιουργούμε κατάλληλο περιβάλλον για περισσότερες συγκρούσεις.
02:53
Third, we must reduce the time allowed between classes --
65
173472
2714
Τρίτον, πρέπει να μειώσουμε το χρόνο των διαλειμμάτων -
02:56
heck, let's just cut it in half.
66
176210
1541
γιατί όχι έως και το μισό.
02:57
In doing so, students will need to move more quickly
67
177775
2445
Έτσι, οι μαθητές θα πρέπει να κινηθούν πιο γρήγορα
03:00
to get from one class to the next.
68
180244
1635
για να πάνε στο επόμενο μάθημα.
03:01
This increase in velocity will help make sure
69
181903
2129
Με την αύξηση στην ταχύτητα εξασφαλίζουμε
ώστε οι συγκρούσεις να έχουν το απαιτούμενο ποσό ενέργειας
03:04
collisions have the appropriate amount of energy necessary
70
184056
2730
03:06
to ensure book-dropping.
71
186810
1499
που θα προκαλέσει την πτώση των βιβλίων.
03:08
This is analogous to increasing the temperature of the reaction mixture.
72
188333
3440
Είναι ανάλογο με την αύξηση της θερμοκρασίας του μείγματος αντίδρασης.
03:11
Higher temperature means particles are moving faster.
73
191797
2531
Με υψηλότερη θερμοκρασία τα μόρια κινούνται ταχύτερα,
03:14
Faster-moving particles means more energy,
74
194352
2167
παράγουν περισσότερη ενέργεια,
03:16
and a greater likelihood of the reaction-causing collision.
75
196543
2985
και είναι πιο πιθανό να προκληθούν συγκρούσεις στην αντίδραση.
03:19
Fourth, students must stop traveling in packs.
76
199980
3484
Τέταρτον, οι μαθητές θα πρέπει να μη μετακινούνται σε ομάδες.
03:23
By traveling in packs, the students on the outside of the pack
77
203488
2941
Μετακινούμενοι σε ομάδες, οι μαθητές που βρίσκονται εξωτερικά
03:26
insulate those in the middle from undergoing any collisions.
78
206453
2943
απομονώνουν όσους βρίσκονται στη μέση από πιθανή σύγκρουση.
03:29
By splitting up, each student has more area exposed
79
209420
2798
Χωρίζοντας τους, κάθε μαθητής εκθέτει περισσότερη επιφάνεια
03:32
that is available for a collision from a passing student.
80
212242
2706
που είναι διαθέσιμη για σύγκρουση με διερχόμενο μαθητή.
03:34
When particles travel in packs, the surface area is very small,
81
214972
3192
Τα μόρια που μετακινούνται σε ομάδες εκθέτουν πολύ μικρή επιφάνεια,
03:38
and only the outside particles can collide.
82
218188
2351
και μόνο τα εξωτερικά μόρια μπορούν να συγκρουστούν.
03:40
However, by breaking up the clumps into individual particles,
83
220563
3040
Παρόλα αυτά, χωρίζοντας τις ομάδες σε μεμονωμένα μόρια,
03:43
the total surface area is increased,
84
223627
2184
η συνολική τους επιφάνεια αυξάνεται,
03:45
and each particle has an exposed surface that can react.
85
225835
2935
και κάθε μόριο έχει μια εκτεθειμένη επιφάνεια που μπορεί να αντιδράσει.
03:49
Fifth and finally, we hire a matchmaker.
86
229975
2699
Πέμπτο και τελευταίο, προσλαμβάνουμε προξενήτρα.
03:52
Is this colliding and book-dropping too violent?
87
232698
2275
Μήπως συγκρούσεις και πτώσεις βιβλίων είναι πολύ βίαιες;
03:54
Is there an easier way to get a date that requires less initial energy?
88
234997
3484
Μπορούμε να κλείσουμε ραντεβού ευκολότερα και με λιγότερη αρχική ενέργεια;
03:58
Then a matchmaker will help with this.
89
238505
2080
Σε αυτό θα μας βοηθήσει η προξενήτρα.
04:00
The matchmaker makes it easier for a couple to get together,
90
240609
2880
Η προξενήτρα διευκολύνει ένα ζευγάρι να έρθουν πιο κοντά,
04:03
by coordinating the match.
91
243513
1722
συντονίζοντας το ταίριασμα.
04:06
Our matchmaker is like a catalyst.
92
246136
1889
Η προξενήτρα μας είναι σαν ένας καταλύτης.
04:08
Chemical catalysts function by lowering the activation energy --
93
248049
3403
Οι χημικοί καταλύτες δρουν μειώνοντας την ενέργεια που απαιτείται
04:11
in other words, by lowering the energy required to start a reaction.
94
251476
3213
για να εκκινηθεί και να ολοκληρωθεί η αντίδραση.
04:14
They do this by bringing two particles together
95
254713
2198
Αυτό το καταφέρνουν φέρνοντας κοντά τα δύο μόρια
04:16
and orienting them correctly in space so that the two can meet
96
256935
3449
και προσανατολίζοντας τα έτσι ώστε να μπορούν να συναντηθούν
04:20
at the correct configuration and allow a reaction to take place.
97
260408
3865
με τη σωστή διευθέτηση που να επιτρέπει να γίνει μια αντίδραση.
04:24
So, to sum up: if a future chemist wants a date for the dance,
98
264297
3039
Ας συνοψίσουμε: ο μελλοντικός χημικός που θέλει συνοδό για το χορό,
04:27
he must collide with another person
99
267360
1879
πρέπει να συγκρουστεί με ένα άλλο άτομο
04:29
and knock the books out of their hands.
100
269263
2216
και να ρίξει τα βιβλία τα χέρια του.
04:31
And if a chemist wants to make a chemical reaction occur,
101
271503
2724
Κι εάν ο χημικός θέλει να προκαλέσει μια χημική αντίδραση,
04:34
the particles must collide in the correct orientation
102
274251
2508
τα μόρια πρέπει να συγκρουστούν στο σωστό προσανατολισμό
04:36
with an appropriate amount of energy.
103
276783
1793
με ένα κατάλληλο ποσό ενέργειας.
04:38
And both of these processes can be accelerated,
104
278600
2254
Και οι δύο αυτές διαδικασίες μπορούν να επιταχυνθούν,
04:40
using the five methods I've described.
105
280878
1912
με τις πέντε μεθόδους που έχω περιγράψει.
Σχετικά με αυτόν τον ιστότοπο

Αυτός ο ιστότοπος θα σας παρουσιάσει βίντεο στο YouTube που είναι χρήσιμα για την εκμάθηση της αγγλικής γλώσσας. Θα δείτε μαθήματα αγγλικών που διδάσκουν κορυφαίοι καθηγητές από όλο τον κόσμο. Κάντε διπλό κλικ στους αγγλικούς υπότιτλους που εμφανίζονται σε κάθε σελίδα βίντεο για να αναπαράγετε το βίντεο από εκεί. Οι υπότιτλοι μετακινούνται συγχρονισμένα με την αναπαραγωγή του βίντεο. Εάν έχετε οποιαδήποτε σχόλια ή αιτήματα, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας χρησιμοποιώντας αυτή τη φόρμα επικοινωνίας.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7