How polarity makes water behave strangely - Christina Kleinberg

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

How come some insects are able to walk

Como é possível que alguns insetos consigam andar na superfície de uma lagoa,

on the surface of a pond,

but you quickly sink to the bottom

quando nós nos afundamos rapidamente se tentamos andar sobre a água?

when you try to walk on water?

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

Porque é que os lagos congelam de cima para baixo no inverno?

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

Numa palavra, a resposta a estas perguntas é a polaridade.

Water is a simple molecule

A água é uma molécula simples

made up of one oxygen atom and two hydrogen atoms,

feita de um átomo de oxigénio e dois átomos de hidrogénio,

but it is essential to life.

mas é essencial à vida.

In fact, water makes up approximately 60%

Com efeito, a água constitui cerca de 60%

of the adult human being's body weight.

do peso do corpo de um ser humano adulto.

The polarity within those water molecules

A polaridade nas moléculas da água

gives this common substance the properties

dá a esta substância vulgar

that make it unique and life-sustaining.

as propriedades que a tornam única e sustentam a vida.

Polarity refers to the unequal sharing

A polaridade refere-se a uma partilha desigual

of electrons within a molecule.

de eletrões no interior duma molécula.

For water, the bonding between the oxygen atom

Para a água, a ligação entre o átomo de oxigénio

and two hydrogen atoms within a single water molecule

e os dois átomos de hidrogénio numa simples molécula de água

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

é como um braço-de-ferro entre um futebolista grande e forte

and a cute little toddler.

e uma criancinha.

Oxygen is a larger atom,

O oxigénio é um átomo maior,

with more protons in its nucleus than hydrogen.

com mais protões no seu núcleo do que o hidrogénio.

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

Estas cargas positivas são como a força física duma pessoa.

They're able to attract

Conseguem atrair os eletrões de carga negativa na ligação,

the negatively charged electrons in the bond,

just like a strong individual is able to overpower

tal como um indivíduo forte consegue dominar

a weaker individual in a tug of war.

um indivíduo mais fraco, num braço-de-ferro.

So, oxygen is able to attract

Assim, o oxigénio consegue atrair mais

more than its fair share of electrons.

do que a sua carga justa de eletrões.

Because hydrogen is smaller and has less strength,

Como o hidrogénio é mais pequeno e tem menos força, ou seja, menos protões,

or fewer protons,

it loses the tug of war

perde o braço-de-ferro

and attracts fewer than its fair share of electrons.

e atrai menos do que a sua carga justa de eletrões.

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

Assim, o oxigénio da água porta-se como sendo negativo

and the hydrogens behave as though they're positive.

e os hidrogénios portam-se como se fossem positivos.

The bonds within a single water molecule

As ligações numa simples molécula de água

are called polar covalent bonds.

chamam-se ligações covalentes polares.

Covalent means that the electrons are shared.

"Covalente" significa que os eletrões são partilhados.

But, as we just learned,

Mas, como já aprendemos,

polar means that these electrons are not shared equally.

"polar" significa que esses eletrões não são partilhados de igual modo.

In water, the oxygen acts negative

Na água, o oxigénio age como negativo

and the hydrogens act positive.

e os hidrogénios agem como positivos.

Since negative and positive attract,

Como o negativo e o positivo se atraem,

that oxygen is attracted to the hydrogen atoms

o oxigénio é atraído para os átomos do hidrogénio

in neighboring water molecules.

nas moléculas de água vizinhas.

A special type of bond forms between water molecules,

Forma-se um tipo especial de ligação entre as moléculas de água,

known as a hydrogen bond.

conhecida por ligação de hidrogénio.

Hydrogen bonds don't just happen in water either.

As ligações de hidrogénio também não ocorrem só na água.

They can form between a water molecule

Podem formar-se entre uma molécula de água

and different substances that are polar or ionic.

e diferentes substâncias que são polares ou iónicas.

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

A capacidade da água de aderir a si mesma chama-se coesão,

while water's ability to stick to other substances

enquanto a capacidade da água de aderir a outras substâncias

is called adhesion.

chama-se adesão.

Now, think back to the initial questions.

Pensem de novo nas perguntas iniciais.

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

Primeiro, porque é que alguns insetos conseguem andar na água?

Surface tension due to hydrogen bonding

A tensão superficial devida à ligação do hidrogénio

creates a thin film on the surface of water

cria uma delgada película na superfície da água

that gives enough resistance

que lhe dá resistência suficiente

for super-light insects to walk on.

para os insetos muito leves andarem sobre ela.

You can't walk on it

Nós não conseguimos porque as ligações de hidrogénio não são tão fortes

because the hydrogen bonds aren't strong enough

to hold you up.

que aguentem o nosso peso.

Why does ice float on top of liquid water?

Porque é que o gelo flutua na água líquida?

For most other substances,

Para a maioria das outras substâncias

the solid state is more dense than the liquid state,

o estado sólido é mais denso do que o estado líquido,

but that is not the case for water!

mas isso não acontece com a água!

Hydrogen bonds keep water molecules

As ligações de hidrogénio mantêm as moléculas de água

farther apart in frozen water than in liquid water.

mais separadas na água gelada do que na água líquida.

The farther apart the molecules are,

Quanto mais afastadas estão as moléculas,

the less dense that solid is.

menos denso é esse sólido.

So ice is about 9% less dense than water,

Assim, o gelo é cerca de 9% menos denso que a água,

which means it floats on the top.

o que significa que flutua por cima dela.

That's why lakes freeze from the top down

É por isso que os lagos gelam de cima para baixo

and aquatic life is able to survive

e a vida aquática consegue sobreviver

through a cold winter every year.

durante um inverno frio, todos os anos.

It is the polarity of the water molecule

É a polaridade da molécula da água

and the resulting hydrogen bonding

e a resultante ligação de hidrogénio

that account for water's unique properties.

que são responsáveis pelas propriedades únicas da água.

So, the reason that water is so special,

Assim, a razão por que a água é tão especial

from inside your cells

desde a que há nas nossas células

to the world's oceans,

até aos oceanos mundiais

is simply because it is a polar molecule.

é simplesmente porque é uma molécula polar.