Jag förstår att vattenmolekyler vid ytan har en netto inre attraktion på grund av bristen på vattenmolekyler ovanför dem. Jag har läst en massa artiklar och de säger att det här inåtdraget får vatten att verka som om ytan är täckt av ett tunt, elastiskt material, men vad betyder det?
Är ytspänningen orsakas endast av attraktionen mellan vattenmolekylerna på ytan till andra vattenmolekyler på ytan? Om så är fallet, varför sägs ytspänningen orsakas av det inåt dragande, om inte, vilken roll har attraktionen till molekylerna under ytspel i ytspänning?
Om en inkräktarmolekyl försökte punktera vattenytan, hur skulle vattenmolekylerna runt den uppträda för att hålla den flytande?
Kommentarer
- Inte säker på varför folk nedröstar detta, det här är inte ' en dålig fråga. Det kan dock vara en dubblett, men jag har inte ' t brydde sig om att kontrollera det ännu.
- Jag läste igenom cirka fyra sidor med frågor i ytspänningstaggen innan jag skapade en ny.
- Relaterat: physics.stackexchange.com/questions/55833
- Även relaterat: Ytspänning: Gemsexperimentet
Svar
Det är inte bara vattnet- luftytans spänning som gör att insekten kan gå på vatten. Det är kombinationen av att benen inte fuktas och ytspänningen. Benen på vattenstriderna är hydrofoba.
Vattenmolekyler lockas starkt till varandra. Detta beror på ”vätebindning”: en proton i vatten delas mellan två syreatomer i två vattenmolekyler. Med tanke på endast vatten och luft är minimering av gränsytans yta det lägsta energitillståndet, eftersom det möjliggör maximal interaktion mellan vattenmolekyler. Om vattenmolekylerna lockades till insektsbenens molekyler och fuktade dem, skulle benen sjunka ner i vätskan. Men i samband med att benen inte fuktas leder vattenmolekylernas attraktiva krafter till en nettokraft uppåt på insektsbenen när benen deformerar ytan.
Kommentarer
- Jag tror att termen " vätebindning " (även i citat) inte är korrekt förklaring kan icke-vätande föremål också hållas av andra vätskor med tillräcklig ytspänning, även de utan vätebryggor. Den intermolekylära attraktionen på grund av Van der Waals-krafter är den främsta anledningen till att gränsytan är minimerad.
- vätebindning är bara anledningen till att intermolekylära krafter och ytspänning är mycket starka för vatten. Andra intermolekylära krafter (dipol-dipol, London-krafter) kommer också att orsaka ytspänning i andra vätskor som du säger.
- men vätebindning är en svag bindning så det betyder att bindningen mellan intermolekylära krafter och ytspänning kommer att var också svag
- Så du säger att en vätebindning är där två syreatomer delar ett proton ??! Jag är ganska säker på att en vätebindning är mellan en väteatom och någon annan molekyl eller atom, inte två syreatomer.
- @Torrenter ja, delas mellan två syreatomer, men inte lika delade. Gilla det här www1.lsbu.ac.uk/water/water_hydrogen_bonding.html