Koheesiovoiman ominaisuudet kiinteissä aineissa, nesteissä ja kaasuissa, esimerkit



 Koheesiovoimat ne ovat intermolekulaarisia vetovoima, joka pitää jotkut molekyylit yhdessä muiden 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 pienenevät nopeasti, kun etäisyys kasvaa. Sitten yhteenkuuluvuuden voimia kutsutaan vetovoimiksi, jotka esiintyvät saman aineen molekyylien välillä.

Päinvastoin, vastusvoimat ovat sellaisia, jotka johtuvat hiukkasten kineettisestä energiasta (energiasta liikkumisen johdosta). Tämä energia saa molekyylit jatkuvasti liikkumaan. Tämän liikkeen voimakkuus on suoraan verrannollinen lämpötilaan, jossa aine on.

Aineen tilan muutoksen aikaansaamiseksi on tarpeen nostaa sen lämpötilaa lämmönsiirron avulla. Tämä saa aikaan aineen hylkimisvoimien lisääntymisen, mikä voi lopulta johtaa tilanvaihtoon..

Toisaalta on tärkeää ja välttämätöntä erottaa koheesiota ja liittymistä. Koheesio johtuu vetovoimasta, joka esiintyy saman aineen vierekkäisten hiukkasten välillä; sen sijaan tartunta on seurausta vuorovaikutuksesta, joka tapahtuu eri aineiden tai elinten pintojen välillä.

Nämä kaksi voimaa liittyvät useisiin fysikaalisiin ilmiöihin, jotka vaikuttavat nesteisiin, joten on tärkeää ymmärtää sekä yksi että toinen.

indeksi

  • 1 Kiinteän aineen, nesteiden ja kaasujen ominaisuudet
    • 1.1 Kiinteissä aineissa
    • 1.2 Nesteissä
    • 1.3 Kaasuissa
  • 2 Esimerkkejä
    • 2.1 Pintajännitys
    • 2.2 Menisco
    • 2.3 Kapillaarisuus
  • 3 Viitteet

Kiintoaineiden, nesteiden ja kaasujen ominaisuudet

Kiinteissä aineissa

Yleensä kiintoaineissa koheesiovoimat ovat hyvin korkeita ja ovat voimakkaita kolmessa avaruussuunnassa.

Tällä tavalla, jos kiinteä runko kohdistuu ulkoiseen voimaan, niiden välillä tapahtuu vain pieniä molekyylien siirtymiä.

Lisäksi, kun ulkoinen voima katoaa, yhteenkuuluvuusvoimat ovat riittävän vahvoja palauttamaan molekyylit alkuperäiseen asentoonsa ja palauttamaan aseman ennen voiman käyttöä..

Nesteissä

Päinvastoin, nesteissä yhteenkuuluvuusvoimat ovat korkeita vain kahdessa avaruussuunnassa, kun ne ovat hyvin heikkoja välikerrosten välissä..

Siten, kun voimaa kohdistetaan tangentiaaliseen suuntaan nesteeseen, tämä voima rikkoo kerrosten väliset heikot sidokset. Tämä aiheuttaa nestekerrosten liukumisen toistensa päälle.

Sitten, kun voima päättyy, koheesiovoimilla ei ole tarpeeksi voimaa nesteen molekyylien palauttamiseksi alkuperäiseen asentoonsa.

Lisäksi nesteissä yhteenkuuluvuus heijastuu myös pintajännitykseen, joka johtuu nesteen sisäpuolelle suunnatusta epätasapainoisesta voimasta, joka vaikuttaa pinnan molekyyleihin..

Samoin myös yhteenkuuluvuutta havaitaan, kun nestemäisten molekyylien puristumisen vaikutuksesta tapahtuu siirtyminen nestemäisestä tilasta kiinteään tilaan.

Kaasuissa

Kaasuissa koheesiovoimat ovat vähäisiä. Tällä tavoin kaasujen molekyylit ovat jatkuvassa liikkeessä, koska niiden tapauksessa koheesiovoimat eivät pysty pitämään niitä sidoksissa toisiinsa.

Tästä syystä kaasuissa koheesiovoimat voidaan arvioida vain, kun nesteytysprosessi tapahtuu, joka tapahtuu, kun kaasumaiset molekyylit puristuvat ja vetovoimat annetaan riittävän vahvaksi tilan siirtymiseksi. kaasumainen nestemäiseen tilaan.

esimerkit

Koheesiovoimat yhdistetään usein tarttumisvoimiin, jotka aiheuttavat tiettyjä fysikaalisia ja kemiallisia ilmiöitä. Siten esimerkiksi yhteenkuuluvuusvoimat yhdessä tarttumisvoimien kanssa mahdollistavat selittää joitakin yleisimmistä nesteissä esiintyvistä ilmiöistä; on meniskin, pintajännityksen ja kapillaarisuuden tapaus.

Niinpä nesteiden tapauksessa on tarpeen erottaa koheesiovoimat, jotka esiintyvät saman nesteen molekyylien välillä; ja adheesiota, jotka ovat nesteen ja kiinteän aineen molekyylien välillä.

Pintajännitys

Pintajännitys on voima, joka esiintyy tangentiaalisesti ja pituusyksikköä kohti tasapainossa olevan nesteen vapaan pinnan reunassa. Tämä voima sopii nesteen pintaan.

Viime kädessä pintajännitys tapahtuu, koska nesteen molekyyleissä esiintyvät voimat ovat nesteen pinnalla erilaisia ​​kuin sisätiloissa esiintyvät..

nivelkierukka

Meniskin on kaarevuus, joka muodostuu nesteiden pinnalle, kun se on suljettu säiliöön. Tämä käyrä saadaan aikaan vaikutuksella, että sen sisältävän säiliön pinta on nesteen päällä.

Käyrä voi olla kupera tai kovera, riippuen siitä, onko nesteen ja säiliön molekyylien välinen voima houkutteleva, jos kyseessä on vesi ja lasi- tai ovat vastenmielisiä elohopean ja lasin välillä.

kapillaarisuuden

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

Nestemäinen nousee kapillaariputken läpi, kun yhteenliittyvät voimat ovat pienemmät kuin tarttumisvoimat putken ja nesteen seinämien välillä. Tällä tavoin neste nousee edelleen, kunnes pintajännityksen arvo vastaa kapillaariputkessa olevan nesteen painoa.

Päinvastoin, jos yhteenkuuluvuusvoimat ovat korkeampia kuin tarttumisvoimat, pintajännitys alentaa nestettä ja sen pinnan muoto on kupera.

viittaukset

  1. Koheesio (kemia) (n.d.). Wikipediassa. Haettu 18. huhtikuuta 2018 osoitteesta en.wikipedia.org.
  2. Pintajännitys (n.d.). Wikipediassa. Haettu 18. huhtikuuta 2018 osoitteesta en.wikipedia.org.
  3. Kapillaarisuus (n.d.). Wikipediassa. Haettu 17. huhtikuuta 2018 osoitteesta es.wikipedia.org.
  4. Ira N. Levine; "Fysikaalinen kemia" Volume 1; Viides painos; 2004; Mc Graw Hillm.
  5. Moore, John W .; Stanitski, Conrad L .; Jurs, Peter C. (2005). Kemia: molekyylitiede. Belmont, CA: Brooks / Cole.
  6. Valkoinen, Harvey E. (1948). Moderni College-fysiikka. van Nostrand.
  7. Moore, Walter J. (1962). Physical Chemistry, 3. toim. Prentice Hall.