If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ha webszűrőt használsz, győződj meg róla, hogy a *.kastatic.org és a *.kasandbox.org nincsenek blokkolva.

Fő tartalom

A víz kohéziója és adhéziója

A víz kohéziója, adhéziója és felületi feszültsége, valamint ezek kapcsolata a hidrogénkötéssel.

A vízmolekulák közti kohéziós erő

Töltöttél már tele vizespoharat úgy, hogy először színültig töltötted, majd szép lassan hozzáadtál még néhány cseppet? Mielőtt a víz kifolyna a pohárból, először kupolaformát vesz fel a pohár pereme fölött. Ez a kupolaforma a vízmolekulák között lévő kohéziós erő következménye: a molekulák tulajdonképpen egymáshoz „tapadnak”. A kohézió arra utal, hogy az azonos molekulák vonzzák egymást. A vízmolekulák erős kohéziós erővel rendelkeznek, mivel egymással hidrogénkötéseket tudnak kialakítani.
A kohéziós erők felelősek a felületi feszültségért, ami a folyadék felületének azon hajlama, hogy ellenáljon a külső behatásoknak. A felszínen található vízmolekulák (a víz-levegő határán) hidrogénkötéseket képeznek szomszédjaikkal, úgyanúgy mint folyadékban található vízmolekulák. Azonban a felszíni vízmulekulák az egyik oldalon levegőnek vannak kitéve, kevesebb szomszédos vízmolekulával képesek egymáshoz kötődni, ezért erősebb kötéseket képeznek a szomszédaikkal. A felületi feszültségnek köszönhetően a víz gömb alakú cseppeket képez, és lehetővé teszi, hogy a kis tárgyakat – mint például egy papírfecnit vagy tűt – tartson fenn, ha azokat óvatosan a felületére helyezik.
A pókhálón lévő vízcsepp a felületi feszültség egy példája. A vízcsepp belsejében található vízmolekuláknak több szomszédja van, vagyis több interakcióban vesznek részt, mint a vízcsepp felszínén található vízmolekulák. A felszínen lévő vízmolekulák kevesebb, de erősebb kapcsolatot alakítanak ki szomszédaikkal.
A kép forrása: „Folyadékok tulajdonságai: 2. ábra,” OpenStax College (CC BY 4,0).

A vízben fellépő adhéziós erő

Bár a vízmolekulák szeretnek egymáshoz kapcsolódni, bizonyos körülmények között mégis más típusú molekulákat részesítenek előnyben. Az adhézió olyan vonzó kölcsönhatás, amely egymástól különböző molekulák között lép fel. A víznél is meglehetősen erős lehet, különösen, ha a partner pozitív vagy negatív töltést hordoz.
Például az adhézió teszi lehetővé, hogy a víz megemelkedjen egy vékony üvegcsőben (kapillárisban), amelyet előzőleg egy vízzel teli főzőpohárba mártottunk. Ez a gravitációs erő ellenében történő mozgás, amelyet kapilláris hatásnak (hajszálcsövességnek) nevezünk, a vízmolekulák és a cső üvegfala közötti vonzás (adhézió), valamint a vízmolekulák közötti kölcsönhatás (kohézió) következménye.
A vízmolekulák az üveghez erősebben kötődnek, mint egymáshoz (az üvegmolekulák nagyobb polaritásának köszönhetően). Ezt megfigyelhetjük az alábbi képen: a kapillárisba töltve a folyadék felszíne nem vízszintes, hanem ívelt. A vízszint a cső falával érintkezve a legmagasabb, és középen, a cső falától legtávolabb a legalacsonyabb. Egy hengerben (csőben) a folyadék által kialakított ívelt felületet meniszkusznak (ebben az esetben konkáv meniszkusznak), vagyis félholdnak hívjuk.
A víz a kapilláris hatásnak köszönhetően megemelkedik a hajszálcsőben. A hajszálcsövet egy pohár vízbe helyezzük, a vízszint felfelé mozdul, vagyis magasabb lesz a hajszálcsőben, mint a pohárban. A vízszint emellett a kapilláris falának közelében a legmagasabb, és a hajszálcső közepén a legalacsonyabb. Ennek oka az, hogy a vízmolekulák erősebben kötődnek a kapilláris oldalához, mint egymáshoz. A víz homorú felületét a kapilláriscsőben meniszkusznak (félholdnak) nevezzük.
Módosított ábra „A víz: 5. ábra", OpenStax College, Biology (CC BY 3,0) felhasználásával. A hivatkozott ábra Pearson-Scott Foresman eredeti, a Wikimedia Alapítványnak adományozott munkájának módosított változata.
Miért fontosak a kohéziós és adhéziós erők az élet számára? Szerepet játszanak a biológia számos víz alapú folyamatában, beleértve a víz mozgatását a fák gyökerétől a levelekbe, vagy a könnyek elvezetését a könnycsatornából egészen a szem sarkába.start superscript, 1, end superscript A kohézió egy példáját szolgáltatja az alábbi képen látható molnárpoloska: ez a rovar a felületi feszültséget kihasználva tud a víz felszínén maradni.
A víz felszínén sétáló molnárpoloska. A „vízen járást” a víz felületi feszültsége teszi lehetővé.
A kép forrása: „A víz: 6. ábra”, OpenStax College, Biology (CC BY 3,0). Tim Vickers fotója.