SAMMANHÅLLNINGSKRAFT: EGENSKAPER I FASTA ÄMNEN, VÄTSKOR, GASER - FYSISK - 2025

De sammanhängande krafterna är intermolekylära dragkrafter som håller dem tillsammans med andra molekyler. Beroende på sammanhållningskrafternas intensitet är ett ämne i fast, flytande eller gasformigt tillstånd. Värdet på sammanhållningskrafterna är en iboende egenskap hos varje ämne.

Den här egenskapen är relaterad till formen och strukturen på molekylerna i varje ämne. En viktig egenskap hos sammanhållningskrafter är att de minskar snabbt med ökande avstånd. Sedan kallas sammanhållningskrafter de attraktiva krafterna som finns mellan molekylerna i samma ämne.

Tvärtom, de avvisande krafterna är de som är resultatet av partiklarnas kinetiska energi (energi på grund av rörelsen). Denna energi gör att molekylerna ständigt rör sig. Intensiteten för denna rörelse är direkt proportionell mot temperaturen vid vilken ämnet är.

För att orsaka ett ämnes tillståndsändring är det nödvändigt att höja temperaturen genom överföring av värme. Detta får ämnets avvisande krafter att öka, vilket i fallet kan komma att anta att förändringen av tillståndet äger rum.

Å andra sidan är det viktigt och nödvändigt att skilja mellan sammanhållning och vidhäftning. Sammanhållning beror på de attraktiva krafterna som uppstår mellan angränsande partiklar av samma ämne; istället är vidhäftning resultatet av interaktionen som uppstår mellan ytor av olika ämnen eller kroppar.

Dessa två krafter verkar vara relaterade till olika fysiska fenomen som påverkar vätskor, så en god förståelse för båda är viktig.

Egenskaper i fasta ämnen, vätskor och gaser

I fasta ämnen

I fasta ämnen är sammanhållningskrafterna generellt mycket höga och uppträder starkt i de tre rymdriktningarna.

På detta sätt, om en extern kraft appliceras på en fast kropp, sker endast små förskjutningar av molekylerna mellan dem.

Vidare, när den yttre kraften försvinner, är sammanhållningskrafterna tillräckligt starka för att återställa molekylerna till deras ursprungliga position, och återställa positionen innan kraften appliceras.

I vätskor

Tvärtom, i vätskor är sammanhållningskrafterna bara höga i två av de rumsliga riktningarna, medan de är mycket svaga mellan vätskeskikten.

Således, när en kraft appliceras i en tangentiell riktning på en vätska, bryter denna kraft de svaga bindningarna mellan skikten. Detta får vätskans lager att glida över varandra.

Senare, när appliceringen av kraften är klar, är sammanhållningskrafterna inte tillräckligt starka för att återföra vätskans molekyler till sin ursprungliga position.

Vidare återspeglas sammanhållning i vätskor i ytspänning, orsakad av en obalanserad kraft riktad mot vätskans inre, som verkar på ytmolekylerna.

På samma sätt observeras sammanhållning också när övergången från vätsketillståndet till det fasta tillståndet sker på grund av effekten av kompressionen av vätskemolekylerna.

I gaser

I gaser är sammanhållningskrafterna försumbara. På detta sätt är gasmolekylerna i konstant rörelse eftersom sammanhållningskrafterna i deras fall inte kan hålla dem bundna ihop.

Av detta skäl kan sammanhållningskrafterna i gaser uppskattas endast när kondensationsprocessen äger rum, som äger rum när gasformiga molekyler komprimeras och de attraktiva krafterna är tillräckligt starka för att övergången av tillståndet ska äga rum. gasformigt till flytande tillstånd.

exempel

Sammanhållningskrafter kombineras ofta med vidhäftningskrafter för att ge upphov till vissa fysiska och kemiska fenomen. Således till exempel gör sammanhållningskrafter tillsammans med vidhäftningskrafter det möjligt att förklara några av de vanligaste fenomenen som förekommer i vätskor; Detta är fallet med menisken, ytspänningen och kapillariteten.

Därför, när det gäller vätskor, är det nödvändigt att skilja mellan sammanhållningskrafterna, som förekommer mellan molekylerna i samma vätska; och de vidhäftande, som förekommer mellan molekylerna i vätskan och det fasta ämnet.

Ytspänning

Ytspänning är den kraft som uppträder tangentiellt och per enhetslängd vid kanten av den fria ytan av en vätska som är i jämvikt. Denna kraft drar ihop vätskans yta.

I slutändan uppstår ytspänning eftersom krafterna i vätskans molekyler är olika på vätskans yta än på insidan.

Menisk

Menisk är den krökning som skapas på ytan av vätskor när de är inneslutna i en behållare. Denna kurva produceras genom den effekt som ytan på behållaren som innehåller den har på vätskan.

Kurvan kan vara konvex eller konkav, beroende på om kraften mellan vätskans molekyler och behållaren är attraktiv - som är fallet med vatten och glas - eller är avvisande, som inträffar mellan kvicksilver och glas. .

Kapillaritet

Kapillaritet är en egenskap hos vätskor som gör att de kan stiga upp eller stiga ned genom ett kapillärrör. Det är fastigheten som tillåter delvis stigningen av vatten i växterna.

En vätska stiger upp kapillärröret när sammanhållningskrafter är mindre än vidhäftningskraften mellan vätskan och rörets väggar. På detta sätt kommer vätskan att fortsätta stiga tills värdet på ytspänningen är lika med vikten av vätskan i kapillärröret.

Tvärtom, om sammanhållningskrafterna är större än vidhäftningskrafterna kommer ytspänningen att sänka vätskan och formen på ytan kommer att vara konvex.

referenser

1. Sammanhållning (kemi) (nd). På Wikipedia. Hämtad den 18 april 2018 från en.wikipedia.org.
2. Ytspänning (nd). På Wikipedia. Hämtad den 18 april 2018 från en.wikipedia.org.
3. Kapillaritet (nd). På Wikipedia. Hämtad den 17 april 2018 från es.wikipedia.org.
4. Ira N. Levine; "Fysikokemi" Volym 1; Femte upplagan; 2004; Mc Graw Hillm.
5. Moore, John W .; Stanitski, Conrad L .; Jurs, Peter C. (2005). Kemi: The Molecular Science. Belmont, Kalifornien: Brooks / Cole.
6. White, Harvey E. (1948). Modern College Physics. van Nostrand.
7. Moore, Walter J. (1962). Physical Chemistry, 3: e upplagan. Prentice Hall.