Allmän kemi/vätskor

Sammanhållning och vidhäftningRedigera

Vattendroppar fäster vid ett spindelväv. Deras runda form orsakas av kohesion.

Molekylerna i en vätska dras till varandra. Detta kallas för kohesion. Molekyler som metan är opolära, så de hålls samman endast av van der Waals-krafter. Dessa molekyler har minimal kohesion. Vattenmolekyler däremot använder sig av vätebindning, så de uppvisar en stark sammanhållning. En kohesiv vätska kommer att bilda mer sfäriska droppar och ha mycket högre ytspänning.

Wikipedia har relaterad information på Adhesion

Adhesion är en vätskemolekyls attraktionskraft mot sin omgivning. Vätskor med vidhäftning kommer att uppvisa kapillär verkan. De är också mer ”våta”. Kvicksilver är mycket sammanhållande, men inte vidhäftande. Därför lämnar det inga rester efter sig när det rullar över en yta. Vatten, å andra sidan, är mycket mer vidhäftande. När vatten rullar över en yta fuktar det ytan eftersom en del av molekylerna fäster vid den.

Ytspänning och kapillär verkanRedigera

När vattendroppar befinner sig på en ogenomtränglig (vattentät) yta tenderar de att bilda pärlor. Detta beror på dess ytspänning. Vätskemolekyler drar till varandra och som ett resultat av detta minskar de sin yta. Molekylerna vid vätskans gräns dras in, vilket ger upphov till en droppform. När vatten befinner sig på en genomsläpplig yta sprids det ut, vilket man kan se med vatten på en pappershandduk. Denna kapillära verkan förklarar hur vatten i marken når toppen av träd som är hundratals meter höga.

PressureEdit

Vätskor kommer att fördela tryck jämnt. Detta koncept, som kallas Pascals lag, är avgörande för utrustning som hydrauliska bromsar. Det är ett resultat av deras inkompressibilitet.

Om det inte finns något atmosfäriskt tryck (ett vakuum, som i rymden) kan vätskor inte bildas.

Vätskor kommer att avdunsta. Även om molekylernas genomsnittliga rörelseenergi är för låg för att övervinna bindningen och bli en gas, kommer enskilda molekyler ibland att ha en energi över genomsnittet och bryta sig loss från vätskeytan. Molekylen övergår då till gasfasen. Samtidigt kan dock en gasmolekyl träffa vätskans yta och sakta ner tillräckligt för att ansluta sig till vätskan. Ett glas vatten som lämnas ute i solen kommer så småningom att bli tomt. Solljuset tillför energi till molekylerna, vilket gör att en del av dem kan flyga ut som gas. Så småningom kommer alla molekyler att flyga ut. En vätskas tendens att avdunsta beror på dess intermolekylära krafter. Flyktiga vätskor tenderar att avdunsta snabbt eftersom de har relativt svaga intermolekylära krafter som håller ihop molekylerna, vilket gör det lättare för dem att fly från den flytande fasen. Omvänt avdunstar icke-flyktiga vätskor inte i någon synlig utsträckning på grund av förekomsten av mycket starka intermolekylära krafter.

Förångningen ökar med temperaturen. Den kan mätas med hjälp av ångtrycket, det tryck som den förångade gasen utövar ovanför vätskeytan. Ångtrycket ökar med temperaturen, och när det når trycket i den omgivande atmosfären kommer vätskan att koka. Ångtrycket beror också på intensiteten hos de intermolekylära krafterna i vätskan.

ViskositetRedigera

Viskositet avser vätskans flödesmotstånd. Till exempel har lönnsirap en relativt hög viskositet jämfört med vatten eftersom lönnsirap flyter mycket långsammare än vatten, som flyter relativt snabbt och lätt. Skillnaden i viskositet mellan dessa två vätskor beror på attraktionskrafterna i den specifika vätskan. För att flöda måste molekylerna rulla och röra sig över varandra. En lösning med låga attraktionskrafter gör att molekylerna kan röra sig friare och lättare, vilket minskar viskositeten.

I de flesta fall minskar viskositeten hos en vätska när temperaturen i en vätska höjs. En ökad temperatur i en vätska gör att molekylerna får en högre kinetisk energi. Denna ökning av den kinetiska energin bryter ner de intermolekylära krafter som finns i vätskan. Eftersom viskositeten är beroende av dessa attraktionskrafter kommer viskositeten att minska när den kinetiska energin ökar.