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这里是 StarTalk。我是尼尔·德格拉斯·泰森,您的私人天体物理学家。我们有一个宇宙问题版即将推出,全部关于化学。稍后详细介绍。查克。嘿。你好吗,伙计?我很好,伙计。你好吗?好的。坐在你旁边的是谁?我必须告诉你,只有有史以来最棒的化学家。有史以来?有史以来。有史以来。
如果您有任何所谓的社交媒体,那么您就会看到她在进行化学反应演示,并向您解释奇妙的化学世界。化学。凯特化学家。你好。欢迎来到 StarTalk。谢谢。我必须,我需要培训如何发音你的姓氏。
- Beiberdorf?- Beiberdorf,完美的猜测。Beiberdorf。- Beiberdorf。- 所以就像贾斯汀·比伯然后是 Dorf,我一直这么说。- 不,那是错的。- 他粉丝俱乐部的另一个自我。- 那听起来像个粉丝俱乐部。- 我是 Bieberdorf。- Bieberdorf。- 我是 Bieberdorf。你是 Bieberdorf 吗?我是比伯。
- 哦,我喜欢它。- 是的,比伯。- 我的学生称自己为 Bieber dorks,所以。- 哦,Bieber dorks,很好。- 是的,所以我也可以接受。- 我喜欢它。- 这很酷。- 这是深情的。- 这是深情的。- 我是 Bieber dork。- 所以你不仅仅是在你的社交媒体上是凯特化学家。你是教学副教授
和科学娱乐家。这是一件事。我很高兴这是一件事。为什么这不能是一件事?这应该是一件事。你知道吗?以及德克萨斯大学奥斯汀分校化学副教授。是的,钩住他们的角。哦,钩住他们的角。它来了。好的。所以你在社交媒体上建立了大量的追随者。
炸毁东西。这就是你做的吗?这就是我做的。是的。太酷了。那么在 Twitter 或没有视频的媒体上是如何运作的呢?当然很难。我的意思是,你仍然可以在 Twitter 上分享视频。是的,但在 Twitter 上,我试图更学术化,对吧?我突出显示我喜欢的文章或科学。Twitter X,对不起。是的,谢谢。但是,你知道,突出显示我喜欢的好的研究或……
指导人们。正确的。是的,完全正确。是的,完全正确。或者突出显示我喜欢科学家,并说,嘿,你应该关注这个人或那个人。但你是对的。我的意思是,Instagram 和 TikTok 是我的大热门,因为让人们喜欢你喷火很容易。我的意思是,这很有趣而且视觉上很吸引人。是的,是的,是的。那么这些人原本就不是化学迷吗?他们被你巧妙地吸引住了……
把它带到地球上?好吧,这是个赞美。所以我接受。但是可能,是的。老实说,大多数人讨厌他们的化学课。我一直听到这个。对吧?你们两个?是的。这太糟糕了。
对我来说很糟糕,因为这是我最喜欢的事情。这是我绝对最喜欢的事情。所以如果我能……顺便说一句,任何在你这个职位上也试图用数学做到这一点的人都有同样的故事。人们讨厌他们的数学课。他们没有火。我至少有火。我有液氮。我有工具带上的工具,我可以用来让孩子们对它感到兴奋。他们什么都没有。一个计算器。这并不那么令人兴奋。取一个正确的五位数、十位数。好吧,所以你考虑过
什么会在视觉上和智力上让他们兴奋?好吧,我是由心理学家抚养长大的。我们都同意威廉·詹姆斯的情绪记忆理论。所以,如果你对某事有情绪反应,你更有可能形成记忆。所以在课堂上,我可以使用火。就像如果我把我的手点燃,现在学生们突然感兴趣了。研究表明,我有大约 60 秒的时间来教他们为什么这样做有效。我们现在正在看她的手。研究表明。
是的。而不是你的生活经历。是的,也是真的,是的。那也肯定算作数据。当然,哦,当然。所以你像酒精一样燃烧它吗?不,所以你先把手浸在水里,所以你把它盖住。水具有非常高的比热容,因此提高水的温度需要大量的能量。所以这是绝缘层。没错,是的,没错。所以它就像一件实验服。然后你抓住被甲烷充满的气泡。甲烷很容易燃烧。你抓住它,你可以点燃气泡,你的手不会烧坏。
只要你保持手指张开。如果你合上手指或戴着戒指,现在你就有问题了。但这完全没问题。但现在学生们感兴趣了。- 但需要明确的是,甲烷,例如从……- 牛。
这就是你要说的吗?好的,牛。让我们把它留给牛。让我们把它留给牛。让我们把它留给牛。它是一种易燃气体。对。所以你冒着陈述显而易见之事的风险,你已经利用心理学研究将自己变成了一个更好的化学老师。是的,100%。100%。
100%。是的,我的意思是,归根结底,我的目标是让学生成为优秀的科学家。只有 5% 的学生成为化学专业学生。所以我真的希望他们成为受过教育的选民。我希望他们能够……在我的课堂上。在我的课堂上,是的,我的课堂上。所以我希望他们成为受过教育的选民。我希望他们具备定量推理能力、定量思维能力。所以对我来说,这一切都是通过化学的视角来培养这些技能,以试图让我的学生成为一名聪明的科学家
尽可能成为最好的公民。你的追随者呢?他们只想看到东西爆炸。爆炸。更多,是的。或者他们可以成为化学工程师。是的,那是肯定的。你一定知道,因为他们会写信给你。是的,他们会的。那么你知道什么?他们喜欢爆炸。他们喜欢非常快的事情。他们不希望我冗长地谈论原子的结构。但是……
你永远不知道什么时候这会激发他们的好奇心,让他们想知道爆炸背后的原因。是的,是的,它来了。我的儿子一开始只是喜欢化学,喜欢到他现在要去学校学习生物化学。太棒了。是的,他要成为一名生物化学家。这就是他告诉我他想成为的。你没有告诉我。我告诉他,不要成为生物化学家。拥有生物化学公司。是的。
这不是一个坏主意。让我们把一些基本的化学知识摆在桌面上,好吗?我自己甚至不能声称知道这个问题的答案。什么是化学反应?哦,好的。所以,化学一般来说是研究能量和物质以及它们如何相互作用。和
所以化学反应就是当你有了起始材料,你对它做了一些事情,然后你得到了一种全新的产品。就像你在烤蛋糕一样,你的反应物将是鸡蛋、面粉、糖、巧克力片,诸如此类。然后你加热,对吧?你在蛋糕里放巧克力片?我不知道。我只是在编造一些东西。这是浪费。好吧,也许你
- 你可以融化它,所以它是一个巧克力蛋糕。- 好的。- 诸如此类,就是这样,好的。- 一个熔化的巧克力蛋糕,好的。- 好的,好极了,好的,所以然后我们必须加热它,对吧?所以你要把它放进烤箱里。- 所以它是一个能源。- 一个能源。- 进入蛋糕。- 没错,然后你把它拿出来,你就得到了一种全新的产品。所以化学反应就是你有了起始材料,我们称之为反应物,然后你最后得到一个产品,这就是目标。这就是你想要生产的、你想要制造的或你想要研究的东西。- 好的,所以现在,你可以用很多东西来做这件事,
但是如果你只是等足够长的时间,你制造的东西就会变成别的东西。就像铁变成铁锈一样。是的。所以即使在你完成你正在做的事情之后,也会发生其他事情。所以它们会在没有你干预的情况下发生。正确的。所以这回到了自发反应。所以我将跳入一些热力学。如果我走得太远,请把我拉回来。另外,我听到这些术语。
现在很容易看出为什么人们使用化学术语来指代人际关系。- 对。- 我们有自发反应。- 对。- 化学物质就在我们的化学中。- 是的。- 这些是你的话,不是我的话。- 它们是我的话。- 天体,我们没有那个。你对人际关系的所有说法。
- 好的,公平的,非常公平的。对于自发反应,这是一个会在隔离状态下自行发生的化学反应。所以通常这是放热的,所以当它从反应物到产物时会放出热量,并且它通常会增加熵。
所以我们知道热力学第二定律是增加宇宙的熵。所以如果我们有一些放热的东西,这意味着它会放出热量,然后它的熵会增加,这意味着能量会更分散,这是一个有利的反应,将会是自发的。这只是宇宙就是宇宙。没错。没有你的干预。没有我的干预。所以这是一个会自行发生的反应。所以他们甚至不需要我这样做。好的,那么钻石的形成……
算作自行发生吗?如果那需要压力、温度和时间。这就是我要说的。你的条件是什么?所以我会说随着时间的推移是的。我不能把一块碳放在我的桌子上然后等着它变成钻石。对我们来说不是。我们永远不会看到那个。不。
尽管我每年圣诞节都会得到一块碳,但这没关系。我的意思是,我们现在不会讨论这个问题。对不起。但是,我的意思是,它真的是自行发生的,还是地球实际上提供了使该反应发生的必要条件?好点子。绝对的好点子。所以在地球上,我们把某事称为 SATP 或 STD。
所以是标准温度和压力。如果我们谈论的是热力学,那就意味着我们在 25 摄氏度,也就是 298 开尔文,然后是一大气压。所以这些是在自然条件下自行发生的条件。- 25 摄氏度。- 摄氏度。
- 略高于室温?- 是的,25 是我们所说的室温。- 哦,我不知道。- 是的,25,至少在化学中,这就是我们如何定义它的。所以这可能就像,我不知道,73,75,诸如此类?- 是的,它略高于 72。- 哦,72,好的。- 它略高于 72。- 73,这就是我说的,好的,酷。- 是的,是的,是的。- 好的,然后在一大气压下。- 在一大气压下。- 压力。- 压力,对。所以这就是我们的化学反应在地球上发生的条件,因为这些是我们的标准条件。- 所以我有听说过。是铍吗?
元素周期表上在美国图表中的一种元素被列为液体。
但在英国,它被列为固体。那是镓。镓。镓。我说的是铍。没关系。对不起。她的声音很蠢。所以我们谈论镓。镓。镓。所以,在英国,它被列为固体。
因为英国的室温比这里低。哇。它在那一点改变状态。所以条件就是一切。你认为某物是什么……只有在那些条件下才是它是什么。在那些条件下。没错。就是这样。是的。很酷。所以关于这些……的最后一件事
放热反应。如果我没记错的话,还有吸热反应。所以这就是正在发生的事情。如果你肌肉酸痛,你会得到这个包,你把它弄碎,它就会变暖。你可以买另一个包,你把它弄碎,它就会变冷。所以像你这样的人与此有关。哦,谢谢。是的,我会为此负责。绝对的。是的,你们的人。我们的人。你们的人。所以你里面有特殊的化学物质,当它们结合在一起,强行结合在一起时,
会吸收能量或释放能量。
所以你必须提前知道它们是什么,显然。哦,是的,绝对的。所以通常这些东西的工作方式是,有一个袋子装满了某种东西,然后里面还有一个袋子。所以你打破了这两个袋子,让这两样东西混合在一起。它们之间的膜。对,没错。它是一层非常薄的膜,只要稍微用力一点,我们就可以把它弄破。吸热反应的巧妙之处在于它通常是一种盐,一种会溶解在水中的盐。这会降低温度。这是冰点降低。所以这就是为什么它会非常非常冷,如果你的身体受伤,我们会使用它。
对。好的。这就是他们在制作冰淇淋时所做的。这就是他们使用盐的原因。是的。哦,是的。没错。好吧,我认为还有一个不同的原因。真的吗?是的。为什么?但是如果你用手做的话,你会加一点盐,这样你就可以来回移动。是的。用手做冰淇淋?你把它放在一个保鲜袋里,然后你放牛奶、糖和香草。哦,你可以把它放在毛巾里,然后把它放在另一个装有冰和盐的袋子里,然后拿起毛巾,然后……
把它甩来甩去。这就是我要说的。我是一个冰淇淋人。好的。从很久以前开始。好吧。我应该重 100 磅以上,但我锻炼只是为了消耗冰淇淋。足够消耗。只是为了让我能吃冰淇淋。拿你的桶。它装满了冰。对。如果你试图用这种方法制作冰淇淋,冰的寒冷只会从冰淇淋与旋转圆柱体接触的点处抽出热量。其他地方都是空气。好吧。你在冰上放盐。
冰在那个温度下融化。对。所以现在介质是液体。液体。现在液体接触到圆柱体的每一个部分。而且它更好。但温度相同。与冰的温度相同。正确的。这说得通。它比只会变成固体的固体更擅长吸热。
好吧,我接受。你提出了有力的论点。这就是我要说的。我应该知道这一点,因为一开始我只是想,好吧,我终于得到了这个人。不。我想,我确实知道它可以降低温度,但这很有道理。是的,是的。所以我认为水中的盐不会降低温度。这就是我的说法。水中的盐总是会发生冰点降低。这是一件事。我们可以测量它。我明白了。是的。但是如果水在给定的温度下,而盐只是盐,
我会断言你把盐放入水中,温度不会发生变化。这就是我要说的。错误的。冰点降低。它会下降。ΔT 等于 -IKf 乘以摩尔浓度。麦克风放下!如果你把盐放进水里,它会下降 -1.86 摄氏度。它是摩尔浓度,所以它是溶质的摩尔数除以溶剂的千克数。盐的种类无关紧要。绝对的。
- 绝对的。是的,它与范特霍夫因子有关。- 哦,好的。- 是的。- 但是在家你只有食盐。- 正确的。所以它的范特霍夫因子为 2。- 那么这对食盐有效吗?- 绝对的。是的。因为当你把氯化钠放入水中时,它会分解成离子。- 好的,我今晚要做实验。- 做吧。你会感觉到它。你会用手感觉到它。- 我正在做实验。
酷,伙计。我喜欢它。实验考验已经开始了。我向你保证。好的,多少度?我挑战你,先生。黎明时的离子。最多 2 摄氏度。2 摄氏度。最多。多少体积的盐?我会做一个过饱和溶液。哦。是的。所以取大量的水,一直倒盐直到你看到它在底部。是的。搅拌,搅拌,搅拌,搅拌,搅拌。你会感觉到它。你会亲身体会到温度下降。所以……
我得到了一个过饱和的,很多盐。是的,但不要用很多水。只用一杯水,然后,你会感觉到它。
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- 大小,但也基于化学性质。- 大小是指原子核的大小。- 整个原子的尺寸。- 整个原子。- 整个原子,是的。包括电子。所以当你查看元素周期表时,如果你向下移动一列,你会期望该列中的每个物种的行为都相似。例如,如果你走到元素周期表的右端,那就是你的惰性气体,你的惰性气体。所有这些都具有完整的八电子壳层,这意味着它们不需要外部价电子,它们已经满了。
它们本身就很快乐。它们很满足。一定有一些心理学……
是的,没错。你很满足。我必须告诉你,这个电子壳层非常适合我。我知道,我不需要别人帮忙。我不知道是什么,你知道吗?我看着我的原子核。我尽可能快乐。它来了。完美的。查克体现了最右边的专栏。是的。好的。但你会期望一切。所以像氩气、氖气、氪气,所有这些气体都会以类似的方式表现。所以假设你看第
五组。你顶部有氮,磷就在它的正下方。所以你会期望氮和磷的行为相似。这是有道理的。在反应中,在化学反应中。在反应中,如果它与相同的伙伴键合。所以我将比较 NH3 与 pH3。我会期望它们的行为相似,而不是完全相同的方式。NH3,所以那是
氨。氨与 pH 3 膦。所以我们可以比较这两者,并期望它们的行为相似。它们都有孤对电子。它们有一个可用的电子对。有趣。这是一个公平的答案。我喜欢这个。哦,完全正确。是的。你可以预测它,然后你测试它。对。你预测它,然后你炸毁一些东西。是的,但我敢打赌在你之前的人们理解……
元素周期表,一定有很多反复试验。当然。仍然有反复试验。你有一个猜测。你想尽可能好地使用你的钱。你只有有限的资金。所以你想把你的鸡蛋放在最好的篮子里。是的。那么现在人工智能中有一些东西,
我相信它被称为离线强化学习。所以它所做的是人工智能观察许多相似的事物,然后根据它所观察到的内容进行预测。你们是否使用类似的东西来弄清楚?这就是科学的定义。这就是我们所做的。当然。对吧?我的意思是,对吧?我们观察某事。我们试图检测模式。这就是我们在研究生院学习的所有内容。我们不使用人工智能。我们使用 NI,自然智能。哦,好的。很好。是的。
What is chemistry? Neil deGrasse Tyson and comedian Chuck Nice take fan questions on exothermic reactions, PFAS, ice cream, sugar, fire, and more with Kate Biberdorf, aka Kate the Chemist.NOTE: StarTalk+ Patrons can listen to this entire episode commercial-free here: https://startalkmedia.com/show/the-magic-of-chemistry-with-kate-the-chemist/Thanks to our Patrons Mark Baum, Ezequiel Adatto, James Wright, Vector169, Ray Rimes, Christopher Haws, Ruben Ramen, Kim Fletter, Daniel Brown, and Joy Pinero-Deniz for supporting us this week. </context> <raw_text>0 我认为这有点罕见。好的,下一个问题。我们不太常遇到这种情况。好的,这是Mike Muhammad Kaki。他说,Tyson博士、Biberdorf博士和Nice先生您好。我是来自德国柏林的Mike Kaki。您能解释活化能在化学反应中的作用以及它如何影响反应速率吗?我喜欢这个。这是一个很好的问题。什么是活化能?
- 因此,活化能是发生化学反应所需的最低能量。- 否则它会一直很稳定。- 是的。- 直到你向其中输入能量,然后它就会发生反应?- 是的,有时是,有时不是。这取决于条件以及环境中正在发生的其他事情。但总的来说,如果你要重新排列原子,你很可能需要断键然后成键。因此,活化能是实际重新排列这些原子所需的最低能量。
以任何你想要的方式。对,完全正确。所以,它是基于碰撞的。因此,分子的取向很重要。如果你需要它们迎头相撞,而它们却是并排相撞,你可能就不会发生碰撞。等等,你怎么知道分子的取向?嗯,我们知道什么取向,什么碰撞是有利的。因此,我们知道如果这两个原子需要相互作用并形成键,如果你让分子从另一侧互相碰撞。你怎么知道?
- 那么分子基本上有对接端口吗?- 我同意这个说法。- 是的,但我的意思是,是的,但是你怎么配置它们以知道哪些对接端口指向哪个方向?它们不是比你能看到的还要小吗?- 当然,但是你知道,如果你有一个分子的某一侧,比如说我是一个分子,我知道我的右手需要与你的右手形成键。
如果我们的左手相撞,我们就不会形成键,因为这些不是有利的相互作用。但是你怎么控制呢?我们控制不了。哦,好吧。不。这就是让我害怕的地方。哦,不。她拿着镊子在上面,你知道,把一个分子……那是梦想。我想要那样。把另一个分子放在一起。好吧。不,不,不。我们不能,因为通常是在溶液中或气相中。所以碰撞不是……是的,我们控制不了。好吧。不,但是会发生什么
会发生的事情是,它们必须以足够的速率(即动能)碰撞,以克服潜在的排斥能。所以质子——这将算作活化能,它们碰撞的速度。正确。部分是。它是其中一部分。全部都是。因此,你必须有输入的能量强于原子之间发生的质子-质子排斥。它必须在正确的碰撞下。所有这些都包含在活化能中。你能提前知道吗?比如从……
或者你测量它?百分之百。是的。所以你会使用阿累尼乌斯定律。所以是速率一与速率二的自然对数等于你的活化能除以R乘以一除以T1减去一除以T2。阿累尼乌斯。哇,你真厉害。我不得不查一下。阿累尼乌斯。这就像很久以前的事了。很久以前。是的。阿累尼乌斯是什么时候?哦,我不知道。我无法告诉你具体的年份。很久以前,以至于没有人叫阿累尼乌斯。阿累尼乌斯。
那是很久以前的事了。你一生中从未见过阿累尼乌斯。阿累尼乌斯甚至没有中间名或姓。就像雪儿一样。我是阿累尼乌斯。我喜欢这个。是的。你知道我试图弄清楚的是,有些反应非常有利或非常常见。你能把你刚才说的内容拿来,我正在点燃一张纸?
这是一个每个人都知道的反应。根据你刚才解释的内容,那里会发生什么?我会说活化能是火柴。嗯哼。
我在这里随便说说。部分是。但我认为,我只是说说。所以如果你有火,那就是燃烧反应。所以你有一个燃料来源,你用氧气处理它,你会产生二氧化碳和水。所以你所做的是破坏燃料和氧气中的所有键,然后你重新排列它以形成二氧化碳,CO2,然后是H2O。所以这一切都是关于字面意义上将这些物质分开,将原子分开,然后让它们重新排列并形成新的键。而且是,
根据我们刚才所说,是否可以说纸中分子的构型,之后的构型能量更低?
因为所有这些能量都会释放能量,对吧,如果火有利的话,我说得对吗?是的,如果它有利的话,你将从高能量转变为低能量,但是如果我们不得不强迫它,如果我们在极端条件下使这种情况发生,那么不一定,你可以强迫事物达到更高的能量,但是通常……太酷了,伙计,非常感谢。我可以澄清一下吗?好的,所以活化能是关于动力学的,动力学是时间的学习,热力学是研究
能量的研究。所以当我们谈论放热和吸热时,那是关于能量转换的。你从高能量到低能量,放热,低能量到高能量,吸热。那是热力学。所以,它会发生吗?这个反应有可能发生吗?动力学是多长时间。所以活化能实际上是衡量某事需要多长时间的指标。所以你需要足够的能量,它可以指导我们计算速率常数。
所以人们经常将这两件事结合起来,但是它是否会发生是热力学问题。- 完全不会。- 完全不会。然后多长时间?所以从进入实验室的角度来看,我关心的是动力学。我想知道我的反应需要多长时间。因为我可以回家吗?我必须整夜待在这里吗?就像,所以动力学实际上很重要。这就是人们关心活化能的原因。- 所以你希望实验在你睡觉前完成。- 是的。或者- - 或者在你死之前。- 对,或者你可以设置好它,然后回家,早上再处理它。那是最好的情况。- 好吧。好的,这是劳伦斯·哈里斯。劳伦斯说,
各位先生女士们,您好。当您将糖加热到糖果温度时会发生什么?它开始是液体,变成软糖。但是如果你继续提高温度,它最终会变成糖果。
- 硬的。- 这是怎么回事?- 那里发生了什么?顺便说一句,有史以来最糟糕的糖果。- 而且,它在那里,是液体,你认为,哦,让我尝尝。就像,哦!- 看那个。- 那比沸水热多了。- 看,我不止烧了我的手指,我没有手指,我没有舌头,我现在讨厌糖果了。这简直是一场灾难。- 我讨厌化学。- 这太可怕了。
我们之前谈到过将盐溶解在水中。是的。这非常相似。所以你要把糖溶解在水中。它们会形成分子间力。所以这会溶解糖晶体和水分子。这也会降低温度吗?一开始是的。但不会那么多,因为它范特霍夫因子为1。它不会分解。那是其他人。是的,那是其他人。过去的其他化学家。所以对于离子物质,当你把它们放入水中时,它们会分解。我想要一个Biebdorf因子。很好,很好。我没有。
一个。我应该有一个。除非你有一个因子,否则你不能挂。我知道。好吧。好吧,下次我们回来的时候,我会有的。但是对于糖来说,你会溶解。理论上,它会降低你的冰点,但不会太多,因为它是一种共价物质。同样,当你把糖放入水中时,它会提高你的沸点。这就是为什么你可以让温度稍微高一点,因为糖在那里会干扰它。
所以糖有趣的地方在于,当你加热它时,它会溶解。你会增加溶解度。所以那是——那是对任何东西都适用。- 对任何东西都适用。是的,好吧,它对盐和固体溶质适用。但是如果你使用气体溶质,你提高温度,它会降低。是的,它是相反的。- 如果你煮苏打水,
那么气体就会逸出。它不会溶解在里面。砰。明白了。它是相反的。它是相反的。完全正确。所以当你加入糖时,你会加热它,然后它会溶解。这就是你加热它的原因。但是冷却过程真正决定了你是否会得到光滑的糖果或硬糖,比如岩糖。如果你根本不碰它,你就会让你的系统最小化熵,锁定在这些美丽的笼子里。让它自己完成所有这些。完全正确。
是的。让它沉淀。然后你会得到这些美丽的岩石。你可能必须在里面放一根棍子。但是你会得到那些典型的岩糖。但是如果你在它冷却的过程中弄乱它,如果你搅拌它,如果你稍微摇晃它一下,你就无法形成这些美丽的晶体。所以你不会得到岩糖。你会得到更接近软糖的东西。所以它更光滑。所以在我看来,这实际上是冷却过程。就像你如何让这些晶体形成?所以不是你如何加热它,而是你如何冷却它。这就是我的理解。不,这说得通。我妈妈过去常做岩糖。
红薯。哦。你开始糖果制作的方式是,他们称之为糖果,它不是真正的糖果,它是一个涂有糖的红薯。但是你开始的方式是,你只需要取普通的食用糖,把它放在锅里,然后在
低温但足以融化的热量下,你慢慢地将糖加热到……只是纯糖。只是纯糖。没有水,任何东西。没有水,什么也没有。但是你不能做得太快,因为你会烧焦糖。烧焦糖。但是会发生的事情是,糖非常缓慢地,当你观察它时,你可以从底部看到,无论与锅的接触点在哪里,它都会散开并变成棕色和焦糖状,它会慢慢变成……
这种粘稠的,焦糖状的糖。然后,根据你如何冷却它或你对它做了什么,你搅拌它,无论什么,但它会变成像糖浆一样的软糖。然后当它冷却时,它就会变成像……
像焦糖一样覆盖在红薯的顶部。你的厨房是一个化学实验室。哦,绝对是。让我告诉你一些事情。这是我最喜欢看的事情之一。所以厨房就是……是的,每个厨房都是一个化学实验室。谢谢你说明我的观点。是的。是的。
因为它只是,我需要一些这个和一些那个。是的,你在烹饪。所以它在你的所有橱柜里都排好了。是的。你知道,直到现在我才想到,但这绝对是事实。特别是烘焙。烘焙肯定是化学。烹饪也是,有一个时间成分。你可以玩得开心。烘焙很精确。你需要精确。是的。但是如果你拿……
从鸡蛋中,它原本是透明的。然后你加热它。你加热的东西不多,它们会变成固体。但是鸡蛋的无色部分会变成固体。是的。这有点奇怪。好吧,这都是关于那些蛋白质的,对吧?我认为它们正在打开,然后它们可以在彼此之间形成键。对。所以我见过这样做,我认为这是魔术,如果你取甜炼乳,好吧,你把罐子密封起来煮一个小时,对吧?
然后罐子里会积聚压力。然后你回来,然后你打开它。它就像焦糖一样倒出来。哇。好吧。你没做过吗?我没有做过。哦,我的天哪!我会试试的。我认为这是给化学家做实验的……
还没做过。不。所以是甜炼乳。好吧。好吧。所以它一定含有非常高的糖分。是的,因为它是甜的,而且是浓缩的。是的,它是浓缩的。是的,用它来制作酸橙派。各种烘焙。像这种烘焙。是的,哦,是的。你需要牛奶,但不需要那么多牛奶。当然。所以你会减少牛奶。但是如果它能够把它变成基本上是液体糖果,它一定有很多糖。是的,但是有牛奶。有牛奶。不仅仅是。所以它是一种脂肪。
块,所以这必须赋予它奶油状的感觉或其他什么。哦,我的天哪。当我看到这样做并且他们打开糖果倒出来时,我想,不,等等。来吧。我认为他们……我不知道。我认为这就是他们制作牛奶糖的方式。这就是我的意思?是的,我很确定这就是他们制作它的方式。它非常像牛奶糖。是的,是的。是的,这很酷。听起来不错。
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那也是我。在 Comfort Hotels,您将享用免费的热早餐和新鲜的华夫饼,还有适合全家的游泳池和宽敞的客房。嘿,那也是我。我想我只能住在所有这些酒店了。
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适用条款。了解如何在 AmericanExpress.com/withAmex 上充分利用您的体验。好了,我们开始吧。这是 Caleb Lillard 或 Lillard,你知道,西班牙语中的双 L。
Caleb 肯定知道。是的,完全正确。继续。Caleb 说,您好。我是来自德克萨斯州达拉斯的 Caleb Lillard。考虑到人们越来越关注 PFAS 化学物质的认识以及它们在我们生活中普遍存在的情况,老实说,我只是想知道通过典型沟通方式传播的信息是夸大其词还是应该与它所伴随的严重程度相关联。
好吧。无论如何,这个问题一直在继续。但他真正想说的是这个。PFAS 是否像我们认为的那样危险?这些东西是否永远不会消失在环境中?是的,完全正确。我听说过,但我对它一无所知。它们被称为永久性化学物质。完全正确。首字母缩写是什么?所以它是全氟烷基和多氟烷基物质。好吧,让我们把它简称为 PFAS。PFAS,是的。适当缩写。是的。但关键是它们以碳链为骨架,然后连接到氟。但是等等,难道不是所有东西都有碳链吗?很多东西,但不是所有东西。难道我们不只是碳链吗?是的,我们也仅仅是碳链。但是对于 PFAS,
- 所以,非常快,它们有这个碳骨架,并且连接到氟,它们是真正强大的碳-氟键,非常强大。这就是使它们成为永久性化学物质的原因。- 对,因为它们无法分解。- 不容易。- 不容易。- 不容易。- 或者需要很长时间才能分解它们。- 等等,所以那些氯氟……- 碳氟化合物。- 那也是氟碳化合物。
氯氟烃。所以这通常是一个更小的分子。所以就像,我的记忆是它有碳,然后它连接到几样东西。来自制冷剂。臭氧层空洞。破坏臭氧层。好吧,对不起。我混淆了这两个。没关系。继续。但这很好地澄清了区别。所以 CFC 较小,但它们也对环境有害。它们是气体。所以这里的 PFAS 是更大的分子。所以如果它们进入我们的身体,因为它们是永久性分子,我们不能轻易分解它们,它们就会停留。
它们停留在我们的体内。所以这是一个问题。这是一个……为了清楚起见,你必须为我量化它。大分子有多大?好吧,它的范围很广,这就是问题所在。所以有 15000 种不同的分子可以被认为是 PFAS。所以这就是问题所在。它实际上是一个通用术语。最后,我们只是 PFAS 化学物质。是的,我会说这不是夸大其词。这不是夸大其词。这太可怕了。是的,而且……
对女性来说尤其令人担忧。我们知道它会导致生育问题。我们知道在年轻女性中,例如青少年或尚未经历青春期的女孩,它会导致青春期延迟。所以我们看到这个问题出现了。但是为什么我们不能把它排泄出来呢?
好吧,我认为这是因为它粘在我们的体内。它一定是在与我们身体内部形成某种分子间力。所以它足够强大,因为我不会对氟很容易与我们身体中的某些东西形成某种分子间力感到惊讶。它们上面有三个孤对电子。所以这很容易。通过消化道。是的。任何地方。好吧。那么这是夸大其词吗?还有,等等,倒回去。这些东西是从哪里来的?
- 它们是产生的,我们经常制造它们,是的。我会说实际上,我认为我们总是制造它们。- 故意地?- 是的。- 为什么?
基本上是塑料。瓶子内部的衬里。所以我们基本上是在自寻死路。这并不是第一次发生这种情况。我们有一个模式。我们有一个模式。我们正在感知这个模式。所以它在环境中。它在环境中。我们摄入它,它们永远不会离开我们的身体。是的,理论上是这样,对吧?我确定较小的那些你可能可以排出。但它们越大,越有可能在我们体内形成键。所以这是一个问题。
我会尝试吃 PFAS 吗?不会。我会尝试避免它吗?是的。所以我不认为这是夸大其词。我认为我们真的应该避免它。好吧。哇。好问题。如果是塑料和衬里,则没有 PFAS 的 FDA 标签。所以你必须阅读突出它的文章,对吧?那么进入我们社会的 PFAS 的最大来源是什么?
好吧,我不想指责任何人,但很多时候这与化学废物有关,对吧?如果我们没有妥善处理它,那么它就会进入我们的水系统。你为什么不想指责任何人?好吧,我的意思是,我应该指责。因为那些公司是化工公司。是的。
我只是说说。因为他们会反过来指责你。我想被他们雇用。我宁愿站在他们一边,然后倡导良好的科学,也许帮助他们解决这个问题。所以我想成为一名化学倡导者。而不是玩责备游戏。正确,是的。我想帮忙。两种不同的策略。正确。是的。
好吧。好吧。好的。好吧,谢谢你的提问。这是一个好问题。是的。所以这是艾伦·雷耶尔。艾伦说,你好,凯特博士。很荣幸在 Instagram 上关注你。哦,谢谢。就是这样。他是来自立陶宛的艾伦。是什么赋予元素颜色?为什么元素的颜色会根据分子键而改变?哦。
- 哦,我喜欢这个。- 好吧,这里有几个不同的答案。这取决于问题的背景以及我们具体关注的内容。所以如果我们关注金属,只是中性状态下的普通金属,当我们有激发时,我们的电子会移动。它们会上升一个能级,想想楼梯。
所以它们是量子化的能级。所以电子会字面意义上喝一杯红牛,然后跑上很多楼梯。这个过程不正常。但是当它们从楼梯上掉下来时,就像我们人类从楼梯上掉下来一样,我们会尖叫并释放能量。电子也是如此。所以当它们从这些台阶上掉下来,这些量子化的能级时,它们会以可见光的形式释放能量。所以如果你有一个很大的差距,你会看到高能量的光,蓝色和紫色。这就是他问的吗?还是更简单,只是不同的东西有不同的颜色?
但这就是原因。与其说是发光,那是发光的金属,对吧?它是激发的金属发出光,对吧?像钨。好吧,但是什么?
是的,是的。好吧,那是热效应。那是热效应,是的。那是不同的,是的。好吧,量子点呢?所以量子点是这样的,如果它非常小,例如 2 纳米,我们会看到发出蓝色的光。但是如果它稍微大一点,6 纳米,并没有大多少,我们会看到红色的光。是的,完全正确。哦,那是光的波长。它正在发出。这真是太疯狂了。别说了。是的,这就是我思考的方式,就像它正在发出光一样,这就是我们看到的颜色。所以这通常是我使用的背景。那么所有有颜色的东西呢?
哦,好吧,它们没有发出什么东西。或者只是白色,你知道,像盐、糖和面粉。而且,你知道,有很多东西根本没有颜色。好吧……厨房会更有趣。我们人类的眼睛看不到的颜色。我们只能看到可见光谱。所以我们可以看到 400 到 700 纳米。生理学。但是如果它在该范围之外,我们就看不到它。愚蠢的人眼。你那又大又笨的人眼什么也看不到。是的。
她说话的方式。该死。这是真的。她表现得好像她可以看到光谱之外的东西,而我们其他人却看不到。我做不到。好吧,继续,查克。好吧,这是丹尼尔·吉利根。
丹尼尔说,朋友们,您好。我是来自澳大利亚塔斯马尼亚的丹尼尔。好吧。那是什么?那是我的塔斯马尼亚恶魔。真的吗?这现在还允许吗?他说,为什么水不是世界上最易燃的东西,尤其是盐?
水。作为单独的元素,氧气、氢气和钠在易燃或危险方面都非常危险。所以让我们从这里开始。如果我把一块钠放入水中会发生什么?你会看到氢气会逸出,这是非常易燃的。这是一个放热反应,所以通常它会点燃,你会看到火焰。砰。
这是化学家的说法。它会爆炸。很多,很多。那是钠,钠不是储存在……氯化钠,盐。然后我们知道……但它们是不同的。那些是不同的。你扔进水里的钠是一块金属,它的氧化态为零。但是氯化钠的氧化态为正一。所以答案,简短的答案是这些原子旁边的电子在哪里?所以它是它们如何共享或转移电子将决定它们将如何
- 这简直令人难以置信。- 等一下,等一下,所以分子,你不能从构成分子的原子的性质推断出分子的性质。- 如果你在比较相同的东西,比如苹果和苹果,你可以。所以如果它们是,如果它是,如果你比较的是CO2和SiO2。- 这是其中一种方法。- 这是你可以比较的一种方法。- 然而,我想说的是,
就像提问者说的那样,我们知道氢气是易燃的。我们知道氧气助燃。你把它们放在一起,它就会熄灭火焰。是的。这很奇怪。这很奇怪,但它们却如此不同,因为氢气是H2。它是两个氢原子结合在一起。所以它们共享两个电子。你得到的氧气在其之间有一个双键。所以它们共享四个电子。这是一个非常强的键。然后水有一个氧原子和两个氢原子。这些氢原子并不彼此相邻。氧原子在中间。是的。
氧气是我们已知的第二电负性最强的原子,这意味着它会从其物种中拉走电子。所以在氢气中,电子被均匀地共享。在水中,大部分电子完全位于氧原子上。所以这一切都取决于电子的位置及其反应性。所以氧气会偷走电子。每次都是。无论如何。它基本上就是一个贼。不要带你的女朋友去见氧气。这就是问题所在。
完美的比喻。不要带你的女朋友去见氧气。我们知道是怎么回事。氧气就像迈克尔·B·乔丹。你的女人今晚会和他一起离开。是的。就是这样。好的。顺便说一句,我将在我的课堂上使用这个。好的。哇。
所以,凯特。是的。我知道你有一个播客。是的。一个NPR播客。是的。《寻找科学家》。我们刚刚发布了。那三年里所有正确的投资吗?进入它?是的,就是这样。所以,我们刚刚发布了第二季。我们第二季的第一集是关于在太空中的。那是DART任务。我们采访了南希·查伯特。双小行星重定向测试。是的,就是这样。
就是这样。所以我们从实验的开始到现在的进展以及他们未来的任务计划,整个过程都经历了一遍。太棒了。所以这些科学家正在从事一些你作为听众可能会感兴趣的事情。是的。而且我将来很想邀请一位化学家来,但是是的,它
除了化学之外,完全是其他的。就像我们正在和一个研究狗以及如何选择的人交谈——这不是问一个化学家,而是问一个科学家。我们正在寻找科学家。可以来自任何领域。就是这样。我们有一个女人正在研究小狗,以弄清楚如何确定什么是最好的服务犬。就像她的研究是为了弄清楚如何预测那样。
所以我们采访了她。所以这将在几周后到来。答案是这不会有任何区别,因为在10年后,所有的服务犬都将是自动机器人,它们实际上只是引导你。哦,我喜欢金毛猎犬。我希望它们能留下来。是的,猜猜怎么着?机器人不会拉屎。还没有。还没有。
所以它是在你的家乡奥斯汀拍摄的?是的,我在奥斯汀拍摄,我们采访了来自世界各地的科学家。哇。好的,所以是虚拟的。虚拟的,是的。都是虚拟的,但主办城市实际上是堪萨斯城,所以我必须向KCUR表示感谢。哦。
好的。是的,你是。好的。就像公共电台模式一样。正确。它是分布式的。它不是一个中央创建点。所以他们创建它,然后与其他电台共享。好的。好的。很高兴。最后,我们在互联网上见面了,但不是当面见面。感谢你的到来。感谢你的邀请。真是太好了。并与我们分享你的媒体日历。谢谢。好的,查克。很高兴见到你,伙计。一直很荣幸。好的。与一位化学家交谈,这对我来说并不常见。
我只是想起了这个世界有多少是由化学家们赋能的。他们为我们所做的一切都改变了我们生活的每一个可衡量的方面。然而,最后,它并没有说在你使用冷敷包的时候,当你完成并且你的膝盖因为化学家放在这里的吸热反应而好一点的时候,它
感谢你附近的化学家。不,没有这样的说明。我们只是这样做,并将这一切都视为理所当然。我应该更经常地与化学家交谈,这样我才能少把周围发生的事情视为理所当然。如果你没有机会与化学家交谈,下次你在厨房里做任何东西的时候,只要坐下来反思一下,如果没有化学,这一切都不会发生。这不仅是对宇宙的宇宙视角,也是对你日常生活的宇宙视角。
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