Cohesiekracht

2391
David Holt
Cohesiekracht

Wat zijn cohesiekrachten?

De cohesiekrachten het zijn de intermoleculaire aantrekkingskrachten die moleculen bij elkaar houden. Afhankelijk van de intensiteit van de cohesiekrachten bevindt een stof zich in vaste, vloeibare of gasvormige toestand. De waarde van de cohesiekrachten is een intrinsieke eigenschap van elke stof.

Deze eigenschap is gerelateerd aan de vorm en structuur van de moleculen van elke stof. Een belangrijk kenmerk van cohesiekrachten is dat ze snel afnemen met toenemende afstand. Cohesiekrachten worden dan de aantrekkingskrachten genoemd die optreden tussen de moleculen van dezelfde stof.

De afstotende krachten zijn die welke het resultaat zijn van de kinetische energie (energie als gevolg van beweging) van de deeltjes. Deze energie zorgt ervoor dat de moleculen constant in beweging zijn. De intensiteit van deze beweging is recht evenredig met de temperatuur waarbij de stof wordt aangetroffen..

Om de toestand van een stof te veranderen, moet de temperatuur ervan worden verhoogd door warmteoverdracht. Dit zorgt ervoor dat de afstotende krachten van de stof toenemen, wat in het geval kan worden aangenomen dat de verandering van toestand plaatsvindt..

Aan de andere kant is het belangrijk en noodzakelijk om onderscheid te maken tussen cohesie en hechting

  • Cohesie is te wijten aan de aantrekkingskrachten die optreden tussen aangrenzende deeltjes van dezelfde stof.
  • Hechting is het resultaat van de interactie die optreedt tussen oppervlakken van verschillende stoffen of lichamen.

Deze twee krachten lijken verband te houden met verschillende fysische verschijnselen die vloeistoffen beïnvloeden, dus een goed begrip van beide is belangrijk..

Cohesiekrachten in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen

Atomen in de drie belangrijkste toestanden van materie

In vaste stoffen

In het algemeen zijn in vaste stoffen de cohesiekrachten erg hoog en treden ze intens op in de drie richtingen van de ruimte..

Op deze manier vinden, als een externe kracht op een vast lichaam wordt uitgeoefend, slechts kleine verplaatsingen van de moleculen ten opzichte van elkaar plaats..

Bovendien, wanneer de externe kracht verdwijnt, zijn de cohesiekrachten sterk genoeg om de moleculen terug te brengen naar hun oorspronkelijke positie, waarbij ze de positie herstellen voordat de kracht werd uitgeoefend..

In vloeistoffen

Integendeel, bij vloeistoffen zijn de cohesiekrachten alleen hoog in twee van de ruimtelijke richtingen, terwijl ze erg zwak zijn tussen de vloeistoflagen..

Wanneer dus een kracht in tangentiële richting op een vloeistof wordt uitgeoefend, verbreekt deze kracht de zwakke bindingen tussen de lagen. Hierdoor glijden de lagen vloeistof over elkaar heen..

Later, wanneer het uitoefenen van de kracht is voltooid, hebben de cohesiekrachten niet genoeg kracht om de moleculen van de vloeistof terug te brengen naar hun oorspronkelijke positie..

Bovendien wordt cohesie in vloeistoffen ook weerspiegeld in oppervlaktespanning, veroorzaakt door een ongebalanceerde kracht gericht naar het inwendige van de vloeistof, die inwerkt op de oppervlaktemoleculen..

Evenzo wordt cohesie ook waargenomen wanneer de overgang van de vloeibare toestand naar de vaste toestand plaatsvindt, vanwege het effect van de compressie van de moleculen van de vloeistof..

In gassen

In gassen zijn de cohesiekrachten verwaarloosbaar. Op deze manier zijn de gasmoleculen constant in beweging, omdat de cohesiekrachten ze in hun geval niet met elkaar kunnen verbinden..

Om deze reden kunnen in gassen de cohesiekrachten alleen worden gewaardeerd wanneer het vloeibaarmakingsproces plaatsvindt, dat plaatsvindt wanneer de gasvormige moleculen worden gecomprimeerd en de aantrekkingskrachten sterk genoeg zijn om de overgang van de toestand gasvormige naar vloeibare toestand teweeg te brengen..

Voorbeelden van cohesiekrachten

Samenhangende krachten gaan vaak samen met adhesiekrachten om bepaalde fysische en chemische verschijnselen te veroorzaken.

Cohesiekrachten samen met adhesiekrachten verklaren bijvoorbeeld enkele van de meest voorkomende verschijnselen die optreden in vloeistoffen; is het geval van de meniscus, oppervlaktespanning en capillariteit.

Daarom is het in het geval van vloeistoffen noodzakelijk om onderscheid te maken tussen de cohesiekrachten die optreden tussen de moleculen van dezelfde vloeistof; en die van adhesie, die optreden tussen de moleculen van de vloeistof en de vaste stof.

Oppervlaktespanning

Oppervlaktespanning is de kracht die tangentieel en per lengte-eenheid optreedt aan de rand van het vrije oppervlak van een vloeistof die in evenwicht is. Deze kracht trekt het oppervlak van de vloeistof samen.

Uiteindelijk treedt oppervlaktespanning op omdat de krachten in de moleculen van de vloeistof aan het oppervlak van de vloeistof anders zijn dan aan de binnenkant..

Meniscus

Meniscus is de kromming die ontstaat op het oppervlak van vloeistoffen wanneer ze in een container worden opgesloten. Deze curve wordt veroorzaakt door het effect dat het oppervlak van de container die het bevat op de vloeistof heeft..

De curve kan convex of concaaf zijn, afhankelijk van of de kracht tussen de moleculen van de vloeistof en die van de container aantrekkelijk is - zoals het geval is bij water en glas - of afstotend is, zoals gebeurt tussen kwik en glas..

Capillariteit

Capillariteit voorbeeld

Capillariteit is een eigenschap van vloeistoffen waardoor ze door een capillaire buis kunnen stijgen of dalen. Het is de eigenschap die gedeeltelijk de stijging van water in de planten mogelijk maakt.

Een vloeistof stijgt door de capillaire buis wanneer de cohesiekrachten kleiner zijn dan die van de adhesie tussen de vloeistof en de wanden van de buis. Op deze manier zal de vloeistof blijven stijgen totdat de waarde van de oppervlaktespanning gelijk is aan het gewicht van de vloeistof in de capillaire buis..

Als de cohesiekrachten daarentegen groter zijn dan de adhesiekrachten, zal de oppervlaktespanning de vloeistof verlagen en zal de vorm van het oppervlak convex zijn..

Referenties

  1. Cohesie (chemie) (n.d.). Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
  2. Oppervlaktespanning (n.d.). Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org.
  3. Capillariteit (n.d.). Op Wikipedia. Opgehaald van es.wikipedia.org.
  4. Ira N. Levine; "Physicochemistry", deel 1; Vijfde editie; 2004; Mc Graw Hillm.
  5. Moore, John W.; Stanitski, Conrad L.; Jurs, Peter C. (2005). Chemie: The Molecular Science. Belmont, Californië: Brooks / Cole.
  6. White, Harvey E. (1948). Modern College Physics. van Nostrand.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.