Menisco (chémia) v čom spočíva a typy



meniskus je zakrivenie povrchu kvapaliny. Tiež je to voľný povrch kvapaliny v rozhraní kvapalina-vzduch. Tekutiny sa vyznačujú pevným objemom, ktorý je málo stlačiteľný.

Tvar kvapalín sa však líši v závislosti od tvaru nádoby, ktorá ich obsahuje. Táto charakteristika je spôsobená náhodným pohybom molekúl, ktoré ich tvoria.

Kvapaliny majú schopnosť prúdiť, majú vysokú hustotu a rýchlo sa šíria v iných kvapalinách, s ktorými sú miešateľné. Zaberajú gravitáciu najnižšiu plochu kontajnera, pričom v hornej časti ponechávajú voľný povrch, ktorý nie je úplne plochý. Za určitých okolností môžu prijať špeciálne tvary, ako sú kvapky, bubliny a bubliny.

Vlastnosti kvapalín, ako je teplota topenia, tlak pary, viskozita a výparné teplo, závisia od intenzity intermolekulových síl, ktoré dávajú súdržnosť kvapalinám..

Kvapaliny však tiež pôsobia na nádobu adhéznymi silami. Meniskus potom vzniká z týchto fyzikálnych javov: rozdiel medzi silami súdržnosti medzi časticami kvapaliny a adhéziou, ktorá im umožňuje zvlhčiť steny..

index

  • 1 Čo je meniskus??
    • 1.1 Kohézne sily
    • 1.2 Adhézne sily
  • 2 Druhy menisku
    • 2.1 Konkávne
    • 2.2 Konvexné
  • 3 Povrchové napätie
  • 4 Kapilárnosť
  • 5 Referencie

Čo je meniskus?

Ako už bolo vysvetlené, meniskus je výsledkom viacerých fyzikálnych javov, medzi ktorými je možné spomenúť aj povrchové napätie kvapaliny..

Kohézne sily

Kohézne sily sú fyzikálny pojem, ktorý vysvetľuje intermolekulové interakcie v kvapaline. V prípade vody sú kohézne sily spôsobené interakciou dipólu a dipólu a vodíkovými mostíkmi.

Molekula vody má bipolárny charakter. Je to preto, že kyslík molekuly je elektronegatívny, pretože má väčšiu aviditu pre elektróny ako vodíky, čo určuje, že kyslík zostáva s negatívnym nábojom a vodíky sú kladne nabité.

Je tu elektrostatická príťažlivosť medzi záporným nábojom molekuly vody, umiestneným v kyslíku a kladným nábojom inej molekuly vody, ktorá sa nachádza v hydrogénoch..

Táto interakcia je známa ako interakcia alebo dipólová-dipólová sila, ktorá prispieva ku kohézii kvapaliny.

Adhézne sily

Na druhej strane molekuly vody môžu interagovať so sklenenými stenami tým, že čiastočne nabíjajú atómy vodíka molekúl vody, ktoré sa silne viažu na atómy kyslíka na povrchu skla..

To vytvára adhéznu silu medzi kvapalinou a pevnou stenou; Hovorí sa, že kvapalina stiera stenu.

Keď sa na povrch skla umiestni silikónový roztok, voda úplne neimpregnuje sklo, ale na ňom sa vytvoria kvapky, ktoré sa ľahko odstránia. Je teda naznačené, že pri tomto spracovaní sa znižuje adhézna sila medzi vodou a sklom.

Veľmi podobný prípad nastáva, keď sú ruky mastné, a keď sú umyté vo vode, namiesto vlhkej pokožky môžete vidieť na pokožke veľmi definované kvapky..

Druhy menisku

Existujú dva typy menisku: konkávne a konvexné. Na obrázku je konkávne A a konvexné B. Bodkované čiary označujú správnu značku v čase čítania merania objemu..

konkávne

Konkávny meniskus sa vyznačuje tým, že kontaktný uhol 9 tvorený stenou skla s čiarou dotýkajúcou sa menisku a ktorý sa zavádza do kvapaliny, má hodnotu menšiu ako 90 °. Ak sa na sklo umiestni určité množstvo kvapaliny, má tendenciu sa šíriť na povrchu skla.

Prítomnosť konkávneho menisku ukazuje, že sily súdržnosti v kvapaline sú menšie ako pevnosť steny adhéznej kvapaliny-skla..

Teda kvapalina sa kúpa alebo zvlhčuje sklenenú stenu, pričom zadržiava určité množstvo kvapaliny a konkávne meniskus. Voda je príkladom kvapaliny, ktorá tvorí konkávne menisko.

konvexné

V prípade konvexného menisku má uhol dotyku 9 hodnotu väčšiu ako 90 °. Ortuť je príkladom kvapaliny, ktorá vytvára konvexné menisky. Keď sa kvapka ortuti umiestni na sklenený povrch, kontaktný uhol 9 má hodnotu 140 °.

Pozorovanie konvexného menisku poukazuje na to, že kohézne sily kvapaliny sú väčšie ako adhézna sila medzi kvapalinou a sklenenou stenou. Hovorí sa, že kvapalina nenavlhčuje sklo.

Povrchové sily súdržnosti (kvapalina-kvapalina) a priľnavosť (kvapalina-tuhá látka) sú zodpovedné za mnohé fenomény biologického záujmu; taký je prípad povrchového napätia a kapilárnosti.

Povrchové napätie

Povrchové napätie je čistá sila príťažlivosti, ktorá pôsobí na molekuly kvapaliny, ktorá je na povrchu a má tendenciu ich zavádzať do kvapaliny..

Preto povrchové napätie má tendenciu kohútiť kvapalinu a dávať im viac konkávnych meniskov; alebo inými slovami: táto sila má tendenciu odstraňovať povrch kvapaliny zo sklenenej steny.

Povrchové napätie má tendenciu klesať s rastúcou teplotou, napríklad: povrchové napätie vody sa rovná 0,076 N / m pri 0 ° C a 0,059 N / m pri 100 ° C.

Medzitým je povrchové napätie ortuti pri 20 ° C 0,465 N / m. To by vysvetľovalo, prečo ortuť tvorí konvexné menisky.

kapilarita

Ak je kontaktný uhol 9 menší ako 90 ° a kvapalina zvlhčuje sklenenú stenu, kvapalina vo vnútri sklenených kapilár môže stúpať až do dosiahnutia rovnovážneho stavu..

Hmotnosť stĺpca kvapaliny je kompenzovaná vertikálnou zložkou kohéznej sily v dôsledku povrchového napätia. Adhézna sila nezasahuje, pretože sú kolmé na povrch rúrky.

Tento zákon nevysvetľuje, ako môže voda stúpať z koreňov na listy cez nádoby xylému.

V tejto súvislosti existujú aj iné faktory, napríklad: keď sa voda odparuje v listoch, je možné odsať molekuly vody v hornej časti kapilár.

To umožňuje, aby iné molekuly od dna kapilár stúpali, aby obsadili miesto odparených molekúl vody.

referencie

  1. Ganong, W. F. (2002). Lekárska fyziológia 2002. 19. vydanie. Redakčná moderná príručka.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Učenie.
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4. augusta 2018). Ako čítať Meniscus v chémii. Zdroj: thinkco.com
  4. Wikipedia. (2018). Meniskus (tekutý). Zdroj: en.wikipedia.org
  5. Friedl S. (2018). Čo je meniskus? Štúdia. Zdroj: study.com
  6. Povrchové napätie Zdroj: chem.purdue.edu