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 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.
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.
Szeretnél részt venni a beszélgetésben?
Még nincs hozzászólás.