FORȚA DE COEZIUNE: CARACTERISTICI ÎN SOLIDE, LICHIDE, GAZE - FIZIC - 2025

De forțele de coeziune sunt forțe intermoleculare de atracție care dețin le împreună cu alte molecule. În funcție de intensitatea forțelor de coeziune, o substanță se află într-o stare solidă, lichidă sau gazoasă. Valoarea forțelor de coeziune este o proprietate intrinsecă a fiecărei substanțe.

Această proprietate este legată de forma și structura moleculelor fiecărei substanțe. O caracteristică importantă a forțelor de coeziune este aceea că acestea scad rapid odată cu creșterea distanței. Apoi, forțele de coeziune sunt numite forțele atractive care există între moleculele aceleiași substanțe.

Dimpotrivă, forțele repulsive sunt cele care rezultă din energia cinetică (energie datorată mișcării) particulelor. Această energie face ca moleculele să fie permanent în mișcare. Intensitatea acestei mișcări este direct proporțională cu temperatura la care se află substanța.

Pentru a provoca schimbarea stării unei substanțe este necesar să se ridice temperatura ei prin transmiterea căldurii. Acest lucru face ca forțele repulsive ale substanței să crească, ceea ce, în caz, poate ajunge la presupunerea că schimbarea statului are loc.

Pe de altă parte, este important și necesar să se facă distincția între coeziune și adeziune. Coeziunea se datorează forțelor atractive care apar între particulele adiacente ale aceleiași substanțe; în schimb, adeziunea este rezultatul interacțiunii care se produce între suprafețele diferitelor substanțe sau corpuri.

Aceste două forțe apar înrudite în diferite fenomene fizice care afectează lichidele, deci o bună înțelegere a ambelor este importantă.

Caracteristici în solide, lichide și gaze

În solide

În general, în solide forțele de coeziune sunt foarte mari și apar puternic în cele trei direcții ale spațiului.

În acest fel, dacă o forță externă este aplicată unui corp solid, au loc doar mici deplasări ale moleculelor între ele.

Mai mult, când forța externă dispare, forțele de coeziune sunt suficient de puternice pentru a readuce moleculele în poziția lor inițială, recuperarea poziției înainte de aplicarea forței.

În lichide

Dimpotrivă, în lichide, forțele de coeziune sunt mari numai în două dintre direcțiile spațiale, în timp ce sunt foarte slabe între straturile de fluid.

Astfel, când o forță este aplicată într-o direcție tangențială pe un lichid, această forță rupe legăturile slabe dintre straturi. Acest lucru face ca straturile lichidului să alunece unul peste altul.

Mai târziu, când aplicarea forței este terminată, forțele de coeziune nu sunt suficient de puternice pentru a readuce moleculele lichidului în poziția inițială.

Mai mult, coeziunea lichidelor se reflectă și în tensiunea superficială, cauzată de o forță dezechilibrată îndreptată spre interiorul lichidului, care acționează asupra moleculelor de suprafață.

De asemenea, coeziunea este observată și atunci când are loc trecerea de la starea lichidă la starea solidă, datorită efectului compresiei moleculelor de lichid.

În gaze

În gaze, forțele de coeziune sunt neglijabile. În acest fel, moleculele de gaz sunt în mișcare constantă, deoarece, în cazul lor, forțele de coeziune nu sunt în măsură să le țină legate între ele.

Din acest motiv, în gaze, forțele de coeziune pot fi apreciate doar atunci când are loc procesul de lichefiere, care are loc atunci când moleculele gazoase sunt comprimate, iar forțele atractive sunt suficient de puternice pentru ca tranziția de stare să aibă loc. gazos în stare lichidă.

Exemple

Forțele de coeziune se combină adesea cu forțele de aderență pentru a da naștere la anumite fenomene fizice și chimice. Astfel, de exemplu, forțele de coeziune împreună cu forțele de aderență fac posibilă explicarea unora dintre cele mai frecvente fenomene care apar în lichide; Acesta este cazul meniscului, tensiunii superficiale și capilarității.

Prin urmare, în cazul lichidelor, este necesar să se facă distincția între forțele de coeziune, care apar între moleculele aceluiași lichid; și cele de aderență, care apar între moleculele lichidului și solidului.

Tensiune de suprafata

Tensiunea superficială este forța care apare tangențial și pe unitatea de lungime la marginea suprafeței libere a unui lichid care este în echilibru. Această forță contractă suprafața lichidului.

În cele din urmă, tensiunea superficială apare deoarece forțele din moleculele lichidului sunt diferite pe suprafața lichidului decât cele din interior.

menisc

Meniscul este curbura care este creată pe suprafața lichidelor atunci când sunt limitate într-un recipient. Această curbă este produsă prin efectul pe care suprafața recipientului care îl conține are asupra lichidului.

Curba poate fi convexă sau concavă, în funcție de faptul că forța dintre moleculele lichidului și cele ale recipientului sunt atractive, cum este cazul apei și sticlei, sau sunt respingătoare, așa cum apare între mercur și sticlă. .

Capilaritate

Capilaritatea este o proprietate a fluidelor care le permite să urce sau să coboare printr-un tub capilar. Este proprietatea care permite, în parte, ascensiunea apei în interiorul plantelor.

Un lichid ridică în sus tubul capilar atunci când forțele de coeziune sunt mai mici decât cele ale aderenței dintre lichid și pereții tubului. În acest fel, lichidul va continua să crească până când valoarea tensiunii superficiale este egală cu greutatea lichidului conținut în tubul capilar.

Dimpotrivă, dacă forțele de coeziune sunt mai mari decât forțele de aderență, tensiunea superficială va scădea lichidul și forma suprafeței sale va fi convexă.

Referințe

1. Coeziune (Chimie) (nd). În Wikipedia. Preluat pe 18 aprilie 2018, de pe en.wikipedia.org.
2. Tensiunea superficială (nd). În Wikipedia. Preluat pe 18 aprilie 2018, de pe en.wikipedia.org.
3. Capilaritate (nd). În Wikipedia. Preluat pe 17 aprilie 2018, de pe es.wikipedia.org.
4. Ira N. Levine; „Fizicochimie” Volumul 1; A cincea ediție; 2004; Mc Graw Hillm.
5. Moore, John W .; Stanitski, Conrad L .; Jurs, Peter C. (2005). Chimie: Știința moleculară. Belmont, CA: Brooks / Cole.
6. White, Harvey E. (1948). Fizica Colegiului Modern. van Nostrand.
7. Moore, Walter J. (1962). Chimie fizică, ediția a III-a. Sala Prentice.