Rozumiem, że cząsteczki wody na powierzchni mają netto przyciąganie do wewnątrz z powodu braku cząsteczek wody nad nimi. Czytałem kilka artykułów i mówią, że to wewnętrzne przyciąganie powoduje, że woda działa tak, jakby powierzchnia była pokryta cienkim, elastycznym materiałem, ale co to oznacza?
Czy napięcie powierzchniowe spowodowane tylko przez przyciąganie między cząsteczkami wody na powierzchni do innych cząsteczek wody na powierzchni? Jeśli tak, dlaczego mówi się, że napięcie powierzchniowe jest spowodowane przez wewnętrzne przyciąganie; jeśli nie, to jaką rolę odgrywa przyciąganie do cząsteczek znajdujących się pod gra powierzchniowa w napięciu powierzchniowym?
Gdyby cząsteczka intruza próbowała przebić powierzchnię wody, jak zachowywałyby się cząsteczki wody wokół niej, aby utrzymać ją w ruchu?
Komentarze
- Nie wiem, dlaczego ludzie głosują w dół, to nie jest ' złe pytanie. Może to być duplikat, ale nie ' zadałem sobie trud, aby to sprawdzić.
- Przeczytałem około 4 stron pytań w tagu napięcia powierzchniowego przed utworzeniem nowego.
- Powiązane: physics.stackexchange.com/questions/55833
- Podobne: Napięcie powierzchniowe: eksperyment ze spinaczem
Odpowiedź
To nie jest po prostu woda- napięcie powierzchniowe powietrza, które pozwala owadowi chodzić po wodzie. Jest to połączenie braku zwilżania nóg i napięcia powierzchniowego. Nogi nart wodnych są hydrofobowe.
Cząsteczki wody są do siebie silnie przyciągane. Jest to spowodowane „wiązaniem wodorowym”: proton w wodzie jest dzielony między dwa atomy tlenu w dwóch cząsteczkach wody. Biorąc pod uwagę tylko wodę i powietrze, minimalizacja powierzchni międzyfazowej jest najniższym stanem energetycznym, ponieważ pozwala na maksymalne oddziaływanie między cząsteczkami wody. Gdyby cząsteczki wody zostały przyciągnięte do cząsteczek nóg owada i zwilżyły je, nogi zatopiłyby się w cieczy. Jednak w kontekście braku zwilżania nóg siły przyciągania cząsteczek wody powodują, że na nogi owada działa siła skierowana do góry, gdy nogi odkształcają powierzchnię.
Komentarze
- Myślę, że termin " wiązanie wodorowe " (nawet w cudzysłowach) nie jest poprawny wyjaśnienie, przedmioty nie zwilżające mogą być również utrzymywane przez inne ciecze o wystarczającym napięciu powierzchniowym, także te bez mostków wodorowych. Przyciąganie międzycząsteczkowe spowodowane siłami Van der Waalsa jest głównym powodem zminimalizowania obszaru międzyfazowego.
- Wiązania wodorowe są tylko powodem, dla którego siły międzycząsteczkowe i napięcie powierzchniowe są bardzo silne dla wody. Inne siły międzycząsteczkowe (dipol-dipol, siły Londynu) będą również powodować napięcie powierzchniowe w innych cieczach, tak jak mówisz.
- ale wiązanie wodorowe jest wiązaniem słabym, co oznacza, że wiązanie między siłami międzycząsteczkowymi a napięciem powierzchniowym będzie też bądź słaby
- Więc mówisz, że wiązanie wodorowe występuje tam, gdzie dwa atomy tlenu mają wspólny proton ??! Jestem prawie pewien, że wiązanie wodorowe występuje między atomem wodoru a jakąś inną cząsteczką lub atomem, a nie dwa atomy tlenu.
- @Torrents tak, jest współdzielone między dwoma atomami tlenu, ale nie jest równe. W ten sposób www1.lsbu.ac.uk/water/water_hydrogen_bonding.html