How polarity makes water behave strangely - Christina Kleinberg

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Tradutor: Isabel Villan Revisor: Viviane Ferraz Matos

How come some insects are able to walk

Como é que alguns insetos são capazes de caminhar

on the surface of a pond,

na superfície de um lago,

but you quickly sink to the bottom

mas você afunda rapidamente

when you try to walk on water?

quando tenta andar na água?

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

E por que lagos congelam de cima para baixo no inverno?

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

Em resumo, a resposta para essas questões é 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 oxigênio e dois átomos de hidrogênio,

but it is essential to life.

mas é essencial à vida.

In fact, water makes up approximately 60%

Na verdade, a água compõe aproximadamente 60%

of the adult human being's body weight.

do peso de um corpo humano adulto.

The polarity within those water molecules

A polaridade dentro dessas moléculas de água

gives this common substance the properties

dá a essa substância comum as propriedades

that make it unique and life-sustaining.

que a tornam única e capaz de alimentar a vida.

Polarity refers to the unequal sharing

A polaridade se refere à distribuição desigual

of electrons within a molecule.

de elétrons dentro de uma molécula.

For water, the bonding between the oxygen atom

Para a água, a ligação entre o átomo de oxigênio

and two hydrogen atoms within a single water molecule

e os dois átomos de hidrogênio dentro de uma única molécula de água

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

é como um cabo de guerra entre um jogador de futebol grande e forte

and a cute little toddler.

e uma criancinha bonita.

Oxygen is a larger atom,

O oxigênio é um átomo maior,

with more protons in its nucleus than hydrogen.

com mais prótons em seu núcleo que o hidrogênio.

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

Essas cargas positivas são como a força física de uma pessoa.

They're able to attract

Elas são capazes de atrair

the negatively charged electrons in the bond,

os elétrons carregados negativamente na ligação,

just like a strong individual is able to overpower

exatamente como um indivíduo forte é capaz de vencer

a weaker individual in a tug of war.

um indivíduo fraco em um cabo de guerra.

So, oxygen is able to attract

Assim, o oxigênio é capaz de atrair

more than its fair share of electrons.

mais que sua parte equitativa de elétrons.

Because hydrogen is smaller and has less strength,

O hidrogênio, por ser menor e ter menos força,

or fewer protons,

ou menos prótons,

it loses the tug of war

perde o cabo de guerra

and attracts fewer than its fair share of electrons.

e atrai menos do que sua parte equitativa de elétrons.

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

Portanto, o oxigênio, na água, comporta-se como se fosse negativo

and the hydrogens behave as though they're positive.

e o hidrogênio comporta-se como se fosse positivo.

The bonds within a single water molecule

As ligações dentro de uma única molécula de água

are called polar covalent bonds.

são chamadas de ligações polares covalentes.

Covalent means that the electrons are shared.

Covalente significa que os elétrons são compartilhados.

But, as we just learned,

Mas, como vimos,

polar means that these electrons are not shared equally.

polar significa que esses elétrons não são distribuídos equitativamente.

In water, the oxygen acts negative

Na água, o oxigênio age como negativo

and the hydrogens act positive.

e os hidrogênios agem como positivo.

Since negative and positive attract,

Como negativo e positivo se atraem,

that oxygen is attracted to the hydrogen atoms

esse oxigênio é atraído para os átomos de hidrogênio

in neighboring water molecules.

nas moléculas de água vizinhas.

A special type of bond forms between water molecules,

Um tipo especial de ligação se forma entre as moléculas de água,

known as a hydrogen bond.

conhecida como ligação de hidrogênio.

Hydrogen bonds don't just happen in water either.

As ligações de hidrogênio não ocorrem apenas na água.

They can form between a water molecule

Elas podem se formar entre uma molécula de água

and different substances that are polar or ionic.

e diferentes substâncias que são polares ou iônicas.

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

A capacidade da água de ligar-se a si mesma é chamada de coesão,

while water's ability to stick to other substances

enquanto a capacidade da água de aderir a outras substâncias

is called adhesion.

é chamada de adesão.

Now, think back to the initial questions.

Agora, pense nas perguntas feitas no início.

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

Primeiro, por que alguns insetos são capazes de caminhar na água?

Surface tension due to hydrogen bonding

A tensão de superfície, devido à ligação de hidrogênio,

creates a thin film on the surface of water

cria uma fina película na superfície da água

that gives enough resistance

que proporciona resistência suficiente

for super-light insects to walk on.

para que insetos muito leves caminhem sobre ela.

You can't walk on it

Você não consegue caminhar sobre ela

because the hydrogen bonds aren't strong enough

porque as ligações de hidrogênio não são fortes o bastante

to hold you up.

para sustentá-lo.

Why does ice float on top of liquid water?

Por que o gelo flutua sobre a 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 que o estado líquido,

but that is not the case for water!

mas esse não é o caso da água!

Hydrogen bonds keep water molecules

As ligações de hidrogênio mantêm as moléculas de água

farther apart in frozen water than in liquid water.

mais distantes na água congelada que na água líquida.

The farther apart the molecules are,

Quanto mais distantes estão as moléculas,

the less dense that solid is.

menos denso é esse sólido.

So ice is about 9% less dense than water,

O gelo é aproximadamente 9% menos denso que a água,

which means it floats on the top.

o que significa que ele flutua no topo.

That's why lakes freeze from the top down

É por isso que lagos congelam de cima para baixo

and aquatic life is able to survive

e a vida aquática é capaz de sobreviver

through a cold winter every year.

durante o frio do inverno de cada ano.

It is the polarity of the water molecule

A polaridade da molécula de água

and the resulting hydrogen bonding

e a ligação de hidrogênio resultante

that account for water's unique properties.

são responsáveis pelas propriedades únicas da água.

So, the reason that water is so special,

Então, a razão por que a água é tão especial,

from inside your cells

seja dentro de suas células

to the world's oceans,

ou nos oceanos do mundo,

is simply because it is a polar molecule.

é simplesmente porque ela é uma molécula polar.