KOHEESIOVOIMA: OMINAISUUDET KIINTEISSÄ AINEISSA, NESTEISSÄ, KAASUISSA - FYYSINEN - 2026

Koheesiovoimia ovat molekyylien väliset vetovoimat, jotka pitävät niitä yhdessä muiden molekyylien kanssa. Koheesiovoimien voimakkuudesta riippuen aine on kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumaisessa tilassa. Koheesiovoimien arvo on kunkin aineen luontainen ominaisuus.

Tämä ominaisuus liittyy kunkin aineen molekyylien muotoon ja rakenteeseen. Koheesiovoimien tärkeä ominaisuus on, että ne vähenevät nopeasti etäisyyden kasvaessa. Sitten koheesiovoimiksi kutsutaan houkuttelevia voimia, jotka esiintyvät saman aineen molekyylien välillä.

Päinvastoin, karkottavat voimat ovat niitä, jotka johtuvat hiukkasten kineettisestä energiasta (liikkeestä johtuva energia). Tämä energia saa molekyylit jatkuvasti liikkeelle. Tämän liikkeen voimakkuus on suoraan verrannollinen lämpötilaan, jossa aine on.

Aineen tilan muutoksen aiheuttamiseksi on tarpeen nostaa sen lämpötilaa lämmönsiirron kautta. Tämä aiheuttaa aineen torjuntavoimien lisääntymisen, joka voi lopulta olettaa olevan tilanmuutos.

Toisaalta on tärkeää ja välttämätöntä erottaa koheesio ja tarttuvuus. Koheesio johtuu houkuttelevista voimista, joita esiintyy saman aineen vierekkäisten hiukkasten välillä; sen sijaan tarttuvuus on seurausta vuorovaikutuksesta, joka tapahtuu erilaisten aineiden tai kappaleiden pintojen välillä.

Nämä kaksi voimaa näyttävät liittyvän erilaisiin fysikaalisiin ilmiöihin, jotka vaikuttavat nesteisiin, joten hyvä ymmärtäminen on tärkeää.

Ominaisuudet kiinteissä aineissa, nesteissä ja kaasuissa

Kiinteissä aineissa

Kiinteissä aineissa koheesiovoimat ovat yleensä erittäin suuret ja esiintyvät voimakkaasti avaruuden kolmessa suunnassa.

Tällä tavoin, jos ulkoinen voima kohdistuu kiinteään kappaleeseen, molekyylien välillä tapahtuu vain pieniä siirtymiä.

Lisäksi, kun ulkoinen voima katoaa, koheesiovoimat ovat riittävän vahvoja palauttamaan molekyylit alkuperäiseen asentoonsa palauttaen aseman ennen voiman kohdistamista.

Nesteissä

Päinvastoin, nesteissä koheesiovoimat ovat korkeat vain kahdessa spatiaalisuunnassa, kun taas ne ovat erittäin heikkoja fluidikerrosten välillä.

Siten, kun voimaa kohdistetaan tangentiaalisessa suunnassa nesteelle, tämä voima katkaisee kerrosten väliset heikot sidokset. Tämä aiheuttaa nestekerrosten liukumisen toistensa yli.

Myöhemmin, kun voiman kohdistaminen on valmis, koheesiovoimat eivät ole riittävän vahvoja palauttamaan nesteen molekyylit alkuperäiseen asemaansa.

Lisäksi nesteiden koheesio heijastuu myös pintajännityksessä, joka johtuu epätasapainoisesta voimasta, joka on suunnattu nesteen sisäosaan ja joka vaikuttaa pintamolekyyleihin.

Samoin koheesiota tarkkaillaan myös silloin, kun tapahtuu siirtyminen nestemäisestä tilasta kiinteään tilaan nestemäisten molekyylien puristuksen vaikutuksesta johtuen.

Kaasuissa

Kaasuissa koheesiovoimat ovat vähäiset. Tällä tavalla kaasumolekyylit ovat jatkuvassa liikkeessä, koska heidän koheesiovoimansa eivät kykene pitämään niitä sitoutuneina.

Tästä syystä kaasuissa koheesiovoimat voidaan arvioida vain nesteytysprosessin aikana, joka tapahtuu, kun kaasumaiset molekyylit puristetaan ja houkuttelevat voimat ovat riittävän vahvoja tilan tilanmuutoksen tapahtumiseksi. kaasumainen nestemäiseen tilaan.

esimerkit

Koheesiovoimat yhdistyvät usein tarttuvuusvoimien kanssa saadakseen aikaan tiettyjä fysikaalisia ja kemiallisia ilmiöitä. Siten esimerkiksi koheesiovoimat yhdessä tarttumisvoimien kanssa voivat selittää joitain yleisimpiä nesteissä tapahtuvia ilmiöitä; Tämä koskee meniskiä, ​​pintajännitystä ja kapillaarisuutta.

Siksi nesteiden tapauksessa on tarpeen erottaa koheesiovoimat, joita esiintyy saman nesteen molekyylien välillä; ja tarttumisominaisuudet, joita tapahtuu nesteen ja kiinteän aineen molekyylien välillä.

Pintajännitys

Pintajännitys on voima, joka tapahtuu tangentiaalisesti ja pituusyksikköä kohti tasapainossa olevan nesteen vapaan pinnan reunalla. Tämä voima supistaa nesteen pinnan.

Viime kädessä pintajännitys tapahtuu, koska nesteen molekyylien voimat ovat nesteen pinnalla erilaisia ​​kuin sisäpuolella.

nivelkierukka

Meniski on kaarevuus, joka syntyy nesteiden pinnalle, kun ne on suljettu astiaan. Tämä käyrä saadaan aikaan vaikutuksesta, joka sitä sisältävän säiliön pinnalla on nesteelle.

Käyrä voi olla kupera tai kovera riippuen siitä, ovatko nesteen ja säiliön molekyylien välinen voima houkutteleva, kuten veden ja lasin tapauksessa, vai ovatko heijastuvia, kuten esiintyy elohopean ja lasin välillä..

capillarity

Kapillaarisuus on nesteiden ominaisuus, jonka avulla ne voivat nousta tai laskea kapillaariputken läpi. Se on ominaisuus, joka sallii osittain veden nousun kasvien sisällä.

Neste liikkuu kapillaariputkea ylöspäin, kun koheesiovoimat ovat pienemmät kuin nesteen ja putken seinämien väliset tartuntavoimat. Tällä tavalla neste nousee edelleen, kunnes pintajännityksen arvo on sama kuin kapillaariputken sisältämän nesteen paino.

Päinvastoin, jos koheesiovoimat ovat suurempia kuin tarttuvuusvoimat, pintajännitys alentaa nestettä ja sen pinnan muoto on kupera.

Viitteet

1. Koheesio (kemia) (toinen). Wikipediassa. Haettu 18. huhtikuuta 2018, en.wikipedia.org.
2. Pintajännitys (nd). Wikipediassa. Haettu 18. huhtikuuta 2018, en.wikipedia.org.
3. Kapillaarisuus (toinen). Wikipediassa. Haettu 17. huhtikuuta 2018, es.wikipedia.org.
4. Ira N. Levine; "Fysikokemian" osa 1; Viides painos; 2004; Mc Graw Hillm.
5. Moore, John W.; Stanitski, Conrad L.; Jurs, Peter C. (2005). Kemia: Molekyylitiede. Belmont, Kalifornia: Brooks / Cole.
6. White, Harvey E. (1948). Moderni yliopiston fysiikka. van Nostrand.
7. Moore, Walter J. (1962). Fysikaalinen kemia, 3. painos Prentice Hall.