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

Come accelerare le reazioni chimiche (e ottenere un appuntamento)

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2012-06-18 ・ TED-Ed


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

Come accelerare le reazioni chimiche (e ottenere un appuntamento)

2,215,731 views ・ 2012-06-18

TED-Ed


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Traduttore: Paolo Gifh Revisore: Anna Cristiana Minoli
(Musica)
Vi presento il nostro chimico, Harriet.
00:14
Meet our chemist, Harriet.
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1531
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She has a chemical reaction that needs to occur more quickly.
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15568
3358
E la sua reazione chimica ha bisogno di più rapidità.
00:18
A chemist has some processes at her disposal
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18950
2081
Un chimico dispone di alcuni sistemi pratici
00:21
that can help her speed up her reaction,
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1944
che possono aiutarla a velocizzare la sua reazione,
00:23
and she knows of five ways.
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23023
1650
e lei ne conosce cinque.
00:24
And to remember them,
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1151
E per ricordarseli ripensa a quei giorni
00:25
she thinks back to her days as a high school student,
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25872
2531
in cui era una liceale,
00:28
and the day she got a date for the dance.
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28427
1979
e il giorno in cui fu invitata al ballo.
Harriet si trovava al liceo, ripassava durante l'intervallo.
00:31
Harriet was in high school, studying between classes.
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31369
2501
00:33
She had lost track of time and was going to be late to class.
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33894
2895
Così perse la cognizione del tempo e stava per arrivare tardi in classe.
00:36
Unbeknownst to her,
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1157
A sua insaputa, anche Harold, che era proprio dietro l'angolo, era in ritardo.
00:37
Harold, who was just around the corner, was running late, too.
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2927
00:40
They both sprinted to class
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1476
Entrambi si affrettarono verso l'aula,
00:42
and, as it happened, sprinted directly into one another.
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3175
e così finirono direttamente uno contro l'altra.
00:45
Now, this was no small collision.
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45644
1779
Non fu una lieve collisione.
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They ran squarely into one another in such a way
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2261
Correvano perpendicolarmente uno verso l'altra al punto da far cadere tutti i libri che avevano.
00:49
that he knocked the books right out of her hand.
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"Mi dispiace", le disse. "Lascia che ti aiuti a raccoglierli".
00:52
"I'm sorry," he said. "Let me help you with your books."
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52021
2697
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He kindly helped her re-collect her belongings,
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54742
2215
Gentilmente la aiutò a raccogliere le sue cose,
00:56
and politely offered to walk her to class.
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e garbatamente le offrì di accompagnarla in classe.
Non indovinerete mai chi andò insieme al ballo quell'anno.
00:59
And you'll never guess who went together to the dance later that year.
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59028
3389
Già, proprio loro due.
01:02
Yup, those two.
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01:04
So as we can see from this example,
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1684
Quindi, come possiamo vedere da questo esempio,
il segreto per ottenere un appuntamento per il ballo
01:06
the key to getting a date for the dance is to collide with someone
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66167
3118
è quello di scontrarsi con qualcuno facendogli cadere tutti i libri.
01:09
and knock the books out of their hands.
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1869
Ora, probabilmente saprete già che non tutte le collisioni portano ad un appuntamento per il ballo,
01:11
Now, you're probably already aware
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1626
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that not all collisions lead to dates for the dance,
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grazie al cielo.
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thankfully.
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Le collisioni devono avere due caratteristiche importanti:
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The collisions must have two important characteristics:
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76493
2577
la prima è il corretto orientamento che consente ai libri di essere sbalzati dalle mani,
01:19
One, correct orientation that allows books to be knocked from one's hands;
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79094
3689
e la seconda che consiste nella sufficiente energia in grado di far cadere i libri.
01:22
and two, enough energy to knock the books out.
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82807
2178
Poco dopo questo incidente,
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Shortly after this incident,
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85009
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01:26
Harriet decided to tell me, her chemistry teacher, all about it.
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86419
3032
Harriet decise di raccontare a me, il suo insegnante di chimica, ciò che era accaduto.
01:29
I noticed some interesting parallels
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89475
1741
Io notai alcuni interessanti paralleli
01:31
between her story and chemical reaction rates,
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2161
tra la sua storia e la velocità delle reazioni chimiche,
01:33
which happened to be what she was studying in the hallway
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che casualmente era proprio ciò che lei stava studiando nel corridoio il giorno dello scontro.
01:36
the day of the collision.
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96144
1198
Insieme decidemmo di impegnarci in due missioni.
01:37
Together, we decided to set out on two missions.
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2533
01:39
Harriet wanted to help all chemistry students and chemists
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2737
Harriet voleva aiutare tutti gli studenti di chimica
01:42
remember how to speed up the rate of chemical reactions
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102684
2666
e i chimici a ricordare come accelerare la velocità delle reazioni chimiche,
01:45
and I, being the nice guy that I am,
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105374
1731
e io, essendo un simpaticone, decisi di occuparmene personalmente
01:47
decided to make it my mission to help create educational environments
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107129
3270
per aiutare a creare un ambiente didattico
01:50
in which more book-dropping collisions can take place
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2492
nel quale potevano accadere più collisioni con caduta di libri
01:52
to increase future chemists' chances of getting a date for the dance.
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112939
3719
per aumentare le possibilità per i futuri chimici
di ottenere un appuntamento per il ballo.
01:56
In order to facilitate this improved dance-date-getting process,
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116682
3294
Per favorire questo migliore processo di ottenimento di appuntamenti per il ballo,
02:00
I propose five changes to all schools
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120000
1976
propongo cinque modifiche a tutte le scuole
02:02
that parallel Harriet's five ways to increase chemical reaction rates.
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122000
3851
che ricordano i cinque modi di Harriet per aumentare la velocità delle reazioni chimiche.
Per primo, propongo di ridurre la larghezza dei corridoi.
02:06
First, I propose that we shrink the size of the hallways.
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126454
2889
02:09
This will make it more difficult to safely navigate the hallways
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129367
3015
Questo renderebbe più difficile percorrere in sicurezza i corridoi,
02:12
and will cause more collisions than in larger hallways.
49
132406
2608
e provocherebbe più collisioni rispetto a corridoi più larghi.
E aumentando il numero di collisioni, aumentiamo la probabilità
02:15
And by increasing the number of collisions,
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135038
2008
02:17
we increase the likelihood
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137070
1246
che alcuni di questi scontri abbiano il giusto allineamento
02:18
that some of those collisions will have the correct alignment
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138340
2889
e energia sufficiente a generare un appuntamento al ballo.
02:21
and enough energy to create a date to the dance.
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141253
2513
Ora, chimicamente parlando, questo equivale a
02:23
Now, chemically speaking,
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143790
1200
02:25
this is equivalent to lowering the volume of a reaction vessel
55
145014
2919
ridurre il volume di un recipiente nel quale avviene una reazione.
02:27
or a reaction mixture.
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147957
1289
Nel farlo, le singole particelle si trovano più vicine tra loro,
02:29
In doing so, the individual particles are closer together,
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149270
3147
02:32
and more collisions will occur.
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152441
1635
e si verificheranno più collisioni.
Più collisioni significa una maggiore probabilità che
02:34
More collisions means a greater likelihood
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154100
2086
le collisioni con la giusta energia e configurazione possano accadere.
02:36
that collisions with the appropriate energy and configuration will happen.
60
156210
4204
In secondo luogo, propongo di aumentare l'intera popolazione della scuola.
02:40
Second, I propose increasing the overall population of the school.
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160438
3960
Più studenti equivalgono a più collisioni.
02:44
More students equals more collisions.
62
164422
2161
Aumentando il numero di particelle disponibili alla collisione,
02:47
By increasing the number of particles available for collision,
63
167513
2951
creiamo un ambiente in cui si verificano più scontri.
02:50
we create an environment where more collisions can take place.
64
170488
2960
Terzo, bisogna ridurre la durata degli intervalli.
02:53
Third, we must reduce the time allowed between classes --
65
173472
2714
Accidenti, dividiamolo a metà.
02:56
heck, let's just cut it in half.
66
176210
1541
02:57
In doing so, students will need to move more quickly
67
177775
2445
Nel farlo, gli studenti si muoveranno più velocemente per andare da una classe all'altra.
03:00
to get from one class to the next.
68
180244
1635
Questo aumento della velocità ci aiuterà ad assicurare che gli scontri abbiano
03:01
This increase in velocity will help make sure
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181903
2129
03:04
collisions have the appropriate amount of energy necessary
70
184056
2730
la giusta quantità di energia occorrente a far cadere i libri.
03:06
to ensure book-dropping.
71
186810
1499
Questo equivale ad aumentare la temperatura
03:08
This is analogous to increasing the temperature of the reaction mixture.
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188333
3440
della miscela di reazione.
03:11
Higher temperature means particles are moving faster.
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191797
2531
Una temperatura più alta implica che le particelle si muovono più velocemente.
03:14
Faster-moving particles means more energy,
74
194352
2167
Particelle più veloci significa più energia,
03:16
and a greater likelihood of the reaction-causing collision.
75
196543
2985
e una maggiore probabilità che avvengano collisioni.
Quarto, gli studenti devono smetterla di spostarsi in gruppo.
03:19
Fourth, students must stop traveling in packs.
76
199980
3484
Muovendosi in gruppo, gli studenti che si trovano ai bordi
03:23
By traveling in packs, the students on the outside of the pack
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203488
2941
03:26
insulate those in the middle from undergoing any collisions.
78
206453
2943
isolano quelli che stanno in mezzo impedendogli di subire qualsiasi collisione.
Dividendoli, ciascun studente dispone di una maggiore superficie esposta
03:29
By splitting up, each student has more area exposed
79
209420
2798
03:32
that is available for a collision from a passing student.
80
212242
2706
alla collisione con uno studente di passaggio.
03:34
When particles travel in packs, the surface area is very small,
81
214972
3192
Quando le particelle si muovono in gruppi,
la superficie esposta è molto poca e solo le particelle più esterne possono scontrarsi.
03:38
and only the outside particles can collide.
82
218188
2351
03:40
However, by breaking up the clumps into individual particles,
83
220563
3040
Comunque, rompendo i blocchi in singole particelle.
03:43
the total surface area is increased,
84
223627
2184
la superficie totale aumenta,
03:45
and each particle has an exposed surface that can react.
85
225835
2935
e ogni particella possiede una superficie scoperta che può reagire.
Quinto e ultimo, dobbiamo assumere un consulente per gli incontri.
03:49
Fifth and finally, we hire a matchmaker.
86
229975
2699
03:52
Is this colliding and book-dropping too violent?
87
232698
2275
Questo scontro e la caduta dei libri sono troppo violenti?
03:54
Is there an easier way to get a date that requires less initial energy?
88
234997
3484
Esiste un modo più semplice per ottenere un appuntamento che richiede meno energia iniziale?
03:58
Then a matchmaker will help with this.
89
238505
2080
Allora un consulente di incontri ci aiuterà.
04:00
The matchmaker makes it easier for a couple to get together,
90
240609
2880
Il consulente rende più facile l'incontro per una coppia
04:03
by coordinating the match.
91
243513
1722
coordinando l'abbinamento.
Il nostro consulente è come un catalizzatore.
04:06
Our matchmaker is like a catalyst.
92
246136
1889
I catalizzatori chimici agiscono abbassando l'energia di attivazione.
04:08
Chemical catalysts function by lowering the activation energy --
93
248049
3403
In altre parole, riducono l'energia di attivazione necessaria a far partire la reazione,
04:11
in other words, by lowering the energy required to start a reaction.
94
251476
3213
04:14
They do this by bringing two particles together
95
254713
2198
prendono due particelle, le mettono insieme
04:16
and orienting them correctly in space so that the two can meet
96
256935
3449
e le orientano correttamente nello spazio in modo che possano incontrarsi
04:20
at the correct configuration and allow a reaction to take place.
97
260408
3865
con la giusta angolazione consentendo alla reazione di verificarsi.
Quindi, per riassumere:
04:24
So, to sum up: if a future chemist wants a date for the dance,
98
264297
3039
Se un futuro chimico vuole un appuntamento per il ballo,
04:27
he must collide with another person
99
267360
1879
deve urtare un'altra persona facendole cadere i libri dalle mani.
04:29
and knock the books out of their hands.
100
269263
2216
E se un chimico vuole che una reazione avvenga,
04:31
And if a chemist wants to make a chemical reaction occur,
101
271503
2724
le particelle devono urtarsi con la giusta angolazione,
04:34
the particles must collide in the correct orientation
102
274251
2508
04:36
with an appropriate amount of energy.
103
276783
1793
con l'adeguata quantità di energia.
04:38
And both of these processes can be accelerated,
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278600
2254
ed entrambi i processi possono essere accelerati sfruttando i cinque metodi che ho descritto.
04:40
using the five methods I've described.
105
280878
1912
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