Charakteristiky kohéznej sily v tuhých látkach, kvapalinách a plynoch, príklady
Kohézne sily sú to medzimolekulové sily príťažlivosti, ktoré držia niektoré molekuly spolu s inými. V závislosti od intenzity kohéznych síl je látka v pevnom, kvapalnom alebo plynnom stave. Hodnota kohéznych síl je vlastnou vlastnosťou každej látky.
Táto vlastnosť súvisí s tvarom a štruktúrou molekúl každej látky. Dôležitou vlastnosťou kohéznych síl je to, že sa rýchlo znižujú, keď sa vzdialenosť zvyšuje. Potom sú sily súdržnosti nazývané príťažlivé sily, ktoré sa vyskytujú medzi molekulami tej istej látky.
Naopak, odpudzovacie sily sú tie, ktoré vyplývajú z kinetickej energie (energie v dôsledku pohybu) častíc. Táto energia spôsobuje, že molekuly sa neustále pohybujú. Intenzita tohto pohybu je priamo úmerná teplote, pri ktorej je látka.
Na vyvolanie zmeny stavu látky je potrebné zvýšiť jej teplotu prostredníctvom prenosu tepla. To vedie k zvýšeniu odpudivej sily látky, čo môže nakoniec viesť k zmene stavu..
Na druhej strane je dôležité a nevyhnutné rozlišovať medzi súdržnosťou a pristúpením. Súdržnosť je spôsobená príťažlivými silami, ktoré sa vyskytujú medzi susednými časticami tej istej látky; namiesto toho je adhézia výsledkom interakcie, ku ktorej dochádza medzi povrchmi rôznych látok alebo telies.
Tieto dve sily sa zdajú byť spojené v niekoľkých fyzikálnych javoch, ktoré majú vplyv na kvapaliny, takže je dôležité správne porozumieť jednému aj druhému.
index
- 1 Charakteristiky v tuhých látkach, kvapalinách a plynoch
- 1.1 V tuhých látkach
- 1.2 V kvapalinách
- 1.3 V plynoch
- 2 Príklady
- 2.1 Povrchové napätie
- 2.2 Menisco
- 2.3 Kapilárnosť
- 3 Odkazy
Charakteristiky tuhých látok, kvapalín a plynov
V tuhých látkach
Vo všeobecnosti sú tuhé látky kohézne sily veľmi vysoké a sú intenzívne v troch smeroch priestoru.
Ak sa na tuhé teleso aplikuje vonkajšia sila, medzi nimi dochádza len k malým posunom molekúl.
Okrem toho, keď zmizne vonkajšia sila, súdržné sily sú dostatočne silné, aby vrátili molekuly do pôvodnej polohy a obnovili polohu pred aplikáciou sily..
V kvapalinách
Naopak, v kvapalinách sú kohézne sily vysoké len v dvoch z priestorových smerov, zatiaľ čo medzi vrstvami tekutín sú veľmi slabé..
Keď sa teda na kvapalinu aplikuje sila v tangenciálnom smere, táto sila rozbije slabé väzby medzi vrstvami. To spôsobí, že sa kvapalné vrstvy navzájom prekĺznu.
Potom, keď aplikácia sily končí, kohézne sily nemajú dostatočnú silu na to, aby vrátili molekuly kvapaliny do ich pôvodnej polohy.
Okrem toho v kvapalinách sa súdržnosť prejavuje aj v povrchovom napätí, spôsobenom nevyváženou silou smerujúcou do vnútra kvapaliny, pôsobiacu na molekuly povrchu..
Podobne sa pozoruje aj súdržnosť, keď nastane prechod z kvapalného stavu do tuhého stavu v dôsledku účinku stlačenia kvapalných molekúl..
V plynoch
V plynoch sú kohézne sily zanedbateľné. Týmto spôsobom sú molekuly plynov v konštantnom pohybe, pretože v ich prípade nie sú kohézne sily schopné udržať ich viazané k sebe navzájom.
Z tohto dôvodu môžu byť v plynoch kohézne sily ocenené iba vtedy, keď sa uskutočňuje proces skvapalňovania, ku ktorému dochádza, keď sú plynné molekuly stlačené a sily príťažlivosti sú dané dostatočne silné na to, aby sa uskutočnil prechod stavu. plynný až kvapalný.
Príklady
Kohézne sily sa často spájajú so silami adhézie, ktoré vedú k vzniku určitých fyzikálnych a chemických javov. Tak napríklad kohézne sily spolu s adhéznymi silami umožňujú vysvetliť niektoré z najbežnejších javov, ktoré sa vyskytujú v kvapalinách; je prípad menisku, povrchového napätia a kapilárnosti.
V prípade kvapalín je preto potrebné rozlišovať medzi kohéznymi silami, ktoré sa vyskytujú medzi molekulami tej istej kvapaliny; a adhézie, ktoré sú medzi molekulami kvapaliny a pevnou látkou.
Povrchové napätie
Povrchové napätie je sila, ktorá sa vyskytuje tangenciálne a na jednotku dĺžky na okraji voľného povrchu kvapaliny, ktorá je v rovnováhe. Táto sila uzatvára povrch kvapaliny.
V konečnom dôsledku dochádza k povrchovému napätiu, pretože sily, ktoré sa vyskytujú v molekulách kvapaliny, sa líšia na povrchu kvapaliny než tie, ktoré sa vyskytujú v interiéri..
meniskus
Meniskus je zakrivenie, ktoré sa vytvára na povrchu kvapalín, keď je uzavreté v nádobe. Táto krivka je vytvorená tak, že povrch nádoby, ktorá ju obsahuje, má na kvapaline.
Krivka môže byť konvexná alebo konkávna, v závislosti od toho, či sila medzi molekulami kvapaliny a kvapalinou v nádobe je atraktívna - ako je to v prípade vody a skla - alebo sú odporné, ako medzi ortuťou a sklom.
kapilarita
Kapilárnosť je vlastnosť tekutín, ktoré im umožňujú stúpať alebo klesať cez kapilárnu trubicu. Je to vlastnosť, ktorá umožňuje, čiastočne, vzostup vody vo vnútri rastlín.
Kvapalina stúpa cez kapilárnu trubicu, keď sú kohézne sily menšie ako adhézne sily medzi kvapalinou a stenami rúrky. Týmto spôsobom bude kvapalina pokračovať v stúpaní, až kým sa hodnota povrchového napätia nebude rovnať hmotnosti kvapaliny obsiahnutej v kapilárnej trubici..
Naopak, ak sú kohézne sily vyššie ako adhézne sily, povrchové napätie zníži kvapalinu a tvar jej povrchu bude konvexný..
referencie
- Kohézia (chémia) (n.d.). Vo Wikipédii. Získané dňa 18. apríla 2018 zo stránky en.wikipedia.org.
- Povrchové napätie (n.d.). Vo Wikipédii. Získané dňa 18. apríla 2018 zo stránky en.wikipedia.org.
- Kapilárnosť (n.d.). Vo Wikipédii. Získané 17. apríla 2018, z es.wikipedia.org.
- Ira N. Levine; "Fyzikálna chémia" Zväzok 1; Piate vydanie; 2004; Mc Graw Hillm.
- Moore, John W.; Stanitski, Conrad L .; Jurs, Peter C. (2005). Chémia: Molekulárna veda. Belmont, CA: Brooks / Cole.
- White, Harvey E. (1948). Moderná vysoká škola fyziky. van Nostrand.
- Moore, Walter J. (1962). Physical Chemistry, 3. vyd. Prentice Hall.