How polarity makes water behave strangely - Christina Kleinberg

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Kääntäjä: Annika Stenvall Oikolukija: Marja Oilinki

How come some insects are able to walk

Kuinka jotkut hyönteiset voivat kävellä

on the surface of a pond,

lammikon pinnalla,

but you quickly sink to the bottom

mutta sinä uppoat nopeasti pohjaan,

when you try to walk on water?

jos yrität kävellä veden päällä?

And why do lakes freeze from the top down in winter?

Ja miksi järvet talvella jäätyvät pinnasta kohti pohjaa?

In a word, the answer to all these questions is polarity.

Yhdellä sanalla vastaus kaikkiin kysymyksiin on polaarisuus.

Water is a simple molecule

Vesi on yksinkertainen molekyyli,

made up of one oxygen atom and two hydrogen atoms,

joka muodostuu yhdestä happiatomista ja kahdesta vetyatomista,

but it is essential to life.

mutta se on elintärkeä elämälle.

In fact, water makes up approximately 60%

Itse asiassa 60 prosenttia aikuisen ihmisen painosta

of the adult human being's body weight.

koostuu vedestä.

The polarity within those water molecules

Vesimolekyylien polaarisuus

gives this common substance the properties

antaa tälle yleiselle aineelle ominaisuudet,

that make it unique and life-sustaining.

jotka tekevät siitä ainutlaatuisen ja elämää ylläpitävän.

Polarity refers to the unequal sharing

Polaarisuus johtuu elektronien epätasaisesta

of electrons within a molecule.

jakautumisesta molekyylissä.

For water, the bonding between the oxygen atom

Happiatomin ja kahden vetyatomin

and two hydrogen atoms within a single water molecule

väliset sidokset yhdessä vesimolekyylissä

is like a tug-of-war between a big, strong football player

on kuin köydenveto ison, voimakkaan jalkapalloilijan

and a cute little toddler.

ja pienen suloisen naperon välillä.

Oxygen is a larger atom,

Happi on isompi atomi,

with more protons in its nucleus than hydrogen.

jolla on vetyä enemmän protoneja ytimessä.

These positive charges are like a person's physical strength.

Nämä positiiviset varaukset ovat kuin ihmisen fyysinen vahvuus.

They're able to attract

Ne voivat vetää puoleensa

the negatively charged electrons in the bond,

sidoksen negatiivisesti varattuja elektroneja,

just like a strong individual is able to overpower

samalla tavalla kuin voimakas yksilö voi voittaa

a weaker individual in a tug of war.

heikomman yksilön köydenvedossa.

So, oxygen is able to attract

Niinpä happi pystyy vetämään puoleensa

more than its fair share of electrons.

enemmän kuin oman osansa elektroneista.

Because hydrogen is smaller and has less strength,

Koska vety on pienempi ja heikompi ja

or fewer protons,

vähäprotonisempi,

it loses the tug of war

se häviää köydenvedossa

and attracts fewer than its fair share of electrons.

ja vetää puoleensa vähemmän kuin oman osuutensa elektroneista.

So, the oxygen in water behaves as though it's negative,

Happi vesimolekyylissä käyttäytyy kuin se olisi negatiivinen,

and the hydrogens behave as though they're positive.

ja vedyt käyttäytyvät kuin ne olisivat positiivisia.

The bonds within a single water molecule

Vesimolekyylissä olevia sidoksia

are called polar covalent bonds.

kutsutaan polaarisiksi kovalenttisiksi sidoksiksi.

Covalent means that the electrons are shared.

Kovalenttisuus tarkoittaa, että elektronit on jaettu.

But, as we just learned,

Mutta, kuten juuri opimme,

polar means that these electrons are not shared equally.

polaarisuus tarkoittaa, etteivät elektronit jakaudu tasaisesti.

In water, the oxygen acts negative

Vedessä happi on negatiivinen

and the hydrogens act positive.

ja vedyt positiivisia.

Since negative and positive attract,

Vastakkaiset varausten vetovoiman vuoksi

that oxygen is attracted to the hydrogen atoms

happi vetää puoleensa vetyatomeja

in neighboring water molecules.

viereisissä vesimolekyyleissä.

A special type of bond forms between water molecules,

Vesimolekyylien välille syntyy erityinen sidos,

known as a hydrogen bond.

joka tunnetaan paremmin vetysidoksena.

Hydrogen bonds don't just happen in water either.

Vetysidoksia ei ole kuitenkaan pelkästään vedessä.

They can form between a water molecule

Ne voivat muodostua vesimolekyylin ja

and different substances that are polar or ionic.

polaarisen tai ioniyhdisteen välille.

Water's ability to stick to itself is called cohesion,

Veden kykyä tarttua itseensä kutsutaan koheesioksi,

while water's ability to stick to other substances

kun taas veden kykyä tarttua muihin aineisiin

is called adhesion.

kutsutaan adheesioksi.

Now, think back to the initial questions.

Mieti nyt uudelleen alun kysymyksiä.

First, why are some insects able to walk on water?

Ensiksi: miksi hyönteiset voivat kävellä veden päällä?

Surface tension due to hydrogen bonding

Vetysidoksista johtuva pintajännitys

creates a thin film on the surface of water

luo ohuen kalvon veden pinnalle

that gives enough resistance

ja syntyy tarpeeksi vastusta,

for super-light insects to walk on.

jotta kevyet hyönteiset voivat kävellä sen päällä.

You can't walk on it

Sinä et pysty siihen,

because the hydrogen bonds aren't strong enough

koska vetysidokset eivät ole niin vahvoja,

to hold you up.

että pitäisivät sinut pinnalla.

Why does ice float on top of liquid water?

Miksi jää kelluu nestemäisen veden päällä?

For most other substances,

Monilla muilla aineilla

the solid state is more dense than the liquid state,

kiinteä olomuoto on tiheämpi kuin nestemäinen,

but that is not the case for water!

mutta näin ei ole vedellä!

Hydrogen bonds keep water molecules

Vetysidokset pitävät vesimolekyylit

farther apart in frozen water than in liquid water.

kauempana toisistaan jäässä kuin nestemäisessä vedessä.

The farther apart the molecules are,

Mitä suurempi molekyylien väli on,

the less dense that solid is.

sitä vähemmän tiheää kiinteä aine on.

So ice is about 9% less dense than water,

Niinpä jää on noin 9 prosenttia vähemmän tiheää kuin vesi

which means it floats on the top.

ja siitä syystä se kelluu pinnalla.

That's why lakes freeze from the top down

Tästä syystä järvi jäätyy pinnasta kohti pohjaa

and aquatic life is able to survive

ja elämä vedessä voi selviytyä

through a cold winter every year.

kylmästä talvesta vuosittain.

It is the polarity of the water molecule

Vesimolekyylin polaarisuus

and the resulting hydrogen bonding

ja siitä johtuvat vetysidokset

that account for water's unique properties.

aiheuttavat veden ainutlaatuiset ominaisuudet.

So, the reason that water is so special,

Joten syy sille, miksi vesi on niin erityinen,

from inside your cells

solujesi sisältä

to the world's oceans,

maailman meriin

is simply because it is a polar molecule.

on yksinkertaisesti se, että se on polaarinen.