How polarity makes water behave strangely - Christina Kleinberg

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Translator: Huyen Truong Reviewer: Khoa Ngo

How come some insects are able to walk

Tại sao một số côn trùng có thể đi

on the surface of a pond,

trên mặt hồ,

but you quickly sink to the bottom

nhưng bạn lại bị chìm nhanh xuống đáy

when you try to walk on water?

khi bạn cố đi trên mặt nước?

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

Và tại sao hồ lại đóng băng từ trên xuống trong mùa đông?

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

Câu trả lời cho tất cả các câu hỏi chỉ là một từ: sự phân cực.

Water is a simple molecule

Nước là một phân tử đơn giản

made up of one oxygen atom and two hydrogen atoms,

được cấu tạo từ 1 nguyên tử Oxy và 2 nguyên tử Hidro,

but it is essential to life.

nhưng nó lại rất thiết yếu trong cuộc sống.

In fact, water makes up approximately 60%

Thực tế, nước chiếm gần 60%

of the adult human being's body weight.

cân nặng của 1 ngưởi trưởng thành.

The polarity within those water molecules

Sự phân cực bên trong các phân tử nước

gives this common substance the properties

mang lại cho chất phổ biến này những đặc tính

that make it unique and life-sustaining.

làm nó độc đáo và thiết yếu.

Polarity refers to the unequal sharing

Sự phân cực liên quan đến việc chia sẻ không bằng nhau

of electrons within a molecule.

các electron trong 1 phân tử.

For water, the bonding between the oxygen atom

Đối với nước, liên kết giữa nguyên tử Oxy

and two hydrogen atoms within a single water molecule

và 2 nguyên tử Hidro trong một phân tử nước

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

giống như một cuộc kéo co giữa một cầu thủ bóng bầu dục to khoẻ

and a cute little toddler.

và một em bé dễ thương vậy.

Oxygen is a larger atom,

Oxy là nguyên tử lớn hơn,

with more protons in its nucleus than hydrogen.

với nhiều proton ở trong hạt nhân hơn Hidro.

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

Những điện tích dương này giống như thể lực của một người vậy.

They're able to attract

Chúng có thể thu hút

the negatively charged electrons in the bond,

những electron mang điện tích âm trong liên kết,

just like a strong individual is able to overpower

cũng giống như một người khoẻ manh có thể lất át

a weaker individual in a tug of war.

người yếu hơn trong trận kéo co.

So, oxygen is able to attract

Vậy, Oxy có thể hút

more than its fair share of electrons.

nhiều electron hơn so với lượng electron nó được hút.

Because hydrogen is smaller and has less strength,

Vì Hidro nhỏ hơn và có ít năng lượng hơn,

or fewer protons,

hay ít proton hơn,

it loses the tug of war

nên nó thua trận kéo co

and attracts fewer than its fair share of electrons.

và nhận được ít electron hơn lượng mà nó được chia.

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

Vậy nên, Oxy trong nước đóng vai trò là cực âm

and the hydrogens behave as though they're positive.

và Hidro là cực dương.

The bonds within a single water molecule

Liên kết bên trong một phân tử nước

are called polar covalent bonds.

được gọi là liên kết cộng hoá trị có cực.

Covalent means that the electrons are shared.

Cộng hoá trị nghĩa là các electron được chia sẻ.

But, as we just learned,

Nhưng, như ta đã học,

polar means that these electrons are not shared equally.

cực nghĩa là những electron này không được chia bằng nhau.

In water, the oxygen acts negative

Trong nước, Oxy là cực âm

and the hydrogens act positive.

và Hidro là cực dương.

Since negative and positive attract,

Vì lực hút âm và dương,

that oxygen is attracted to the hydrogen atoms

Oxy bị hút bởi các nguyên tử Hidro

in neighboring water molecules.

ở các phân tử nước lân cận.

A special type of bond forms between water molecules,

Một loại liên kết đặc biệt được hình thành giữa các phân tử nước,

known as a hydrogen bond.

được biết đến với tên: liên kết Hidro.

Hydrogen bonds don't just happen in water either.

Liên kết Hidro không chỉ xảy ra trong nước.

They can form between a water molecule

Chúng có thể hình thành giữa những phân tử nước

and different substances that are polar or ionic.

và những chất là cực hoặc ion.

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

Khả năng tự liên kết của nước được gọi là liên kết nội phân tử,

while water's ability to stick to other substances

trong khi khả năng mà nó liên kết với các chất khác

is called adhesion.

được gọi là liên kết ngoại phân tử.

Now, think back to the initial questions.

Bây giờ hãy trở lại những câu hỏi ban đầu.

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

Đầu tiên, tại sao một số côn trùng có thể đi trên nước?

Surface tension due to hydrogen bonding

Sức căng bề mặt do liên kết hidro

creates a thin film on the surface of water

tạo ra một tấm màng mỏng trên bề mặt nước

that gives enough resistance

mà cung cấp đủ phản lực

for super-light insects to walk on.

cho những côn trùng siêu nhẹ đi lên.

You can't walk on it

Bạn không thể đi trên nước

because the hydrogen bonds aren't strong enough

vì liên kết hidro không đủ mạnh

to hold you up.

để giữ bạn.

Why does ice float on top of liquid water?

Tại sao băng lại nổi trên mặt nước?

For most other substances,

Với những chất khác,

the solid state is more dense than the liquid state,

trạng thái rắn đặc hơn trạng thái lỏng,

but that is not the case for water!

nhưng với nước thì không như vậy!

Hydrogen bonds keep water molecules

Liên kết hidro giữ những phân tử nước

farther apart in frozen water than in liquid water.

trong băng xa hơn trong nước lỏng.

The farther apart the molecules are,

Các phân tử càng xa nhau

the less dense that solid is.

thì chất rắn càng kém đặc.

So ice is about 9% less dense than water,

Vậy băng kém đặc hơn nước khoảng 9%,

which means it floats on the top.

nghĩa là chúng sẽ nổi lên trên.

That's why lakes freeze from the top down

Đó là vì sao hồ nước lại đóng băng từ trên xuống

and aquatic life is able to survive

và thuỷ sinh có thể sống sót được

through a cold winter every year.

qua mùa đông lạnh giá hàng năm.

It is the polarity of the water molecule

Do tính phân cực của phân tử nước

and the resulting hydrogen bonding

và liên kết Hidro

that account for water's unique properties.

tạo nên những tính chất độc đáo của nước.

So, the reason that water is so special,

Vậy lí do mà nước rất đặc biệt,

from inside your cells

từ trong tế bào của bạn

to the world's oceans,

đến các đại dương,

is simply because it is a polar molecule.

đơn giản vì nó là 1 phân tử phân cực