Articles

2.2 E: Vannets Kohesive Og Klebende Egenskaper

Vannets Kohesive Og Klebende Egenskaper

har du noen gang fylt et glass vann til toppen og deretter sakte lagt til noen flere dråper? Før det går over, danner vannet en kuppellignende form over glassets kant. Dette vannet kan holde seg over glasset på grunn av samholdets egenskap. I kohesjon tiltrekkes vannmolekyler til hverandre (på grunn av hydrogenbinding), og holder molekylene sammen ved flytende gass (vann-luft) grensesnitt, selv om det ikke er mer plass i glasset.

Cohesion tillater utvikling av overflatespenning, kapasiteten til et stoff for å tåle å bli sprukket når det plasseres under spenning eller stress. Dette er også grunnen til at vann danner dråper når det plasseres på en tørr overflate i stedet for å bli flatt ut av tyngdekraften. Når et lite papirskrap plasseres på vanndråpen, flyter papiret på toppen av vanndråpen, selv om papiret er tettere (massen per volumdel) enn vannet. Samhold og overflatespenning holder hydrogenbindingene til vannmolekyler intakte og støtter elementet som flyter på toppen. Det er også mulig å «flyte» en nål på toppen av et glass vann hvis den plasseres forsiktig uten å bryte overflatespenningen.

bilde
Figur \(\PageIndex{1}\): Overflatespenning: Vekten av nålen trekker overflaten nedover; samtidig trekker overflatespenningen den opp, suspenderer den på overflaten av vannet og holder den fra å synke. Legg merke til innrykket i vannet rundt nålen.

disse sammenhengende kreftene er relatert til vannets egenskap av adhesjon, eller tiltrekningen mellom vannmolekyler og andre molekyler. Denne attraksjonen er noen ganger sterkere enn vannets sammenhengende krefter, spesielt når vannet er utsatt for ladede overflater som de som finnes på innsiden av tynne glassrør kjent som kapillærrør. Adhesjon observeres når vann «klatrer» opp røret plassert i et glass vann: legg merke til at vannet ser ut til å være høyere på sidene av røret enn i midten. Dette skyldes at vannmolekylene er tiltrukket av kapillærens ladede glassvegger mer enn de er til hverandre og derfor holder seg til det. Denne typen adhesjon kalles kapillærvirkning.

bilde
Figur \(\PageIndex{1}\): Adhesjon: Kapillærvirkning i et glassrør er forårsaket Av limkreftene som utøves av glassets indre overflate, som overskrider de kohesive kreftene mellom vannmolekylene selv.

Hvorfor er sammenhengende og klebende krefter viktige for livet? Sammenhengende og klebende krefter er viktige for transport av vann fra røttene til bladene i planter. Disse kreftene skaper en «pull» på vannsøylen. Dette trekker resultater fra tendensen til vannmolekyler som fordampes på overflaten av anlegget for å holde kontakten med vannmolekyler under dem, og så blir de trukket sammen. Planter bruker dette naturlige fenomenet til å transportere vann fra røttene til bladene sine. Uten disse egenskapene til vann ville planter ikke kunne motta vannet og de oppløste mineralene de trenger. I et annet eksempel bruker insekter som vannstrider overflatespenningen av vann for å holde seg flytende på overflatelaget av vann og til og med mate der.

image
Figure \(\PageIndex{1}\): Cohesion & Adhesion: Water’s cohesive and adhesive properties allow this water strider (Gerris sp.) to stay afloat.