Yüzey gerilimi, su gibi sıvıların yüzeyinde meydana gelen ve ince bir film oluşturan bir olgudur.
Sıvı haldeki su bir kapta bulunduğunda, sıvı ile çevre arasındaki ayrımı algılayabiliriz. Bunun nedeni, yüzeydeki su molekülleri arasındaki etkileşimin sıvı içindeki etkileşimlerden farklı olmasıdır.
Yüzeyde, bir su molekülü, yanlarındaki ve altındaki moleküllerle etkileşime girer. İçeride bir molekül diğer moleküllerle çevrilidir ve hidrojen bağları yoluyla her yönde etkileşim vardır.
Bu özellik nedeniyle bir damlacık oluşumu olgusunu gözlemliyoruz. Bu nedenle böceklerin su üzerinde yürümesi de mümkündür.
Yüzey gerilimi nedir?
Bir sıvının altında onu oluşturan moleküller arasındaki çekim eşitsizliği nedeniyle ince bir film oluşmasıdır. Bu fenomen, sahip olduğu sıvılarda daha belirgin bir şekilde ortaya çıkar. moleküller arası kuvvetler su gibi yoğun.
Bir sıvıdaki türler arasındaki etkileşimlere kohezif kuvvetler denir. Bir sıvının içindeki moleküller, komşu moleküllere her yönden çekilirken, yüzeydeki moleküller, altındaki ve yanındaki moleküllerle etkileşime girer.
Suda yüzey geriliminin nasıl oluştuğunu görün.
su (H2O), 2 hidrojen atomu (pozitif kutuplar) ve bir oksijen atomu (negatif kutup) tarafından birleştirilen polar bir moleküldür. kovalent bağlar. Bir molekülün pozitif kutbu, komşu molekülün negatif kutbuna çekilir ve hidrojen bağları oluşturur.
Sıvı içindeki bu tür etkileşim her yöne dağılır. Yüzeyde, kuvvetler aşağı ve yanlara doğru yönlendirilir, çünkü bunların üzerinde su molekülü yoktur. Bu, yüzey moleküllerini daha yapışkan hale getirir ve elastik bir film oluşturur.
Yüzey gerilimi birimi, kuvvet birimi ile uzunluk birimi arasındaki bölümle verilir ve en çok kullanılanı dyne/santimetre (dyne/cm) ve newton/metre (N/m) olur.
Su, değeri 72.75 dyne/cm olan yüksek bir yüzey gerilimine sahiptir. Bununla birlikte, sıvı bir metal olan cıva, sudan yaklaşık 7 kat daha büyük, 475 dyne/cm'lik bir yüzey gerilimine sahiptir.
Daha fazlasını öğrenmek ister misiniz? Bu yüzden aşağıdaki metinlere göz atın:
- Su Özellikleri
- Polar ve Apolar Moleküller
- Kimyasal bağlar
Yüzey geriliminin neden olduğu olaylar
Yüzey gerilimi, günlük hayatta gözlemlediğimiz bazı olaylardan sorumludur. Başlıcaları:
Su üzerinde yürüyen hayvanlar
Böcekler, örümcekler ve diğer hayvanlar üzerinde yürüyebilir veya dinlenebilirler. Su çünkü patilerinin uçlarında yağlı bir maddeyle kaplı kıllar vardır ve bu nedenle yüzeyde birleşen su molekülleri arasına nüfuz edemezler.
Su damlacıklarının oluşumu
Su damlacıkları, içindeki büzülme nedeniyle küreseldir. moleküller yüzey geriliminin neden olduğu yüzey. Küre, yüzey alanı ile hacim arasında en küçük ilişkinin olduğu geometrik şekil olduğu için oluşur. Bu nedenle, küresel şekil hava ile en az sayıda su molekülünü temas halinde tutar.
Suyun yüzey gerilimi ile ilgili alıştırmalar
1. Bir yüzey aktif madde, değiştirmek için bir başkasına etki eden bir maddedir:
a) Ozmolarite.
b) Yüzey gerilimi.
c) Elektroforez.
d) Viskozite.
e) Ozmotik basınç.
Doğru alternatif: b) Yüzey gerilimi.
yanlış. Osmolarite, belirli bir çözücü hacminde bulunan çözünen parçacıkların miktarı ile ilgilidir.
b) DOĞRU. Hem deterjanlar hem de sabunlar suyun yüzey gerilimini düşürür ve genel olarak yüzey aktif maddeler, çünkü bu malzemelerin molekülleri su molekülleri arasına yerleştirilir ve gerilimi azaltır yüzeysel.
c) YANLIŞ. Elektroforez, molekülleri yüklerine göre ayırma tekniğidir.
d) YANLIŞ. Viskozite, bir sıvının akmaya karşı direncini belirleyen fiziksel bir özelliktir.
e) YANLIŞ. Ozmotik basınç, ozmozun kendiliğinden oluşmasını önlemek için bir sisteme uygulanması gereken basınca karşılık gelen kolligatif bir özelliktir.
Bu sayıda ele alınan sorunlar hakkında daha fazla bilgi edinin:
- Madde Özellikleri
- Kolligatif özellikler
- Ozmotik basınç
2. Sıvıların yüzey gerilimi, örneğin hidrojen bağı gibi moleküller arasındaki etkileşim süreçlerine doğrudan bağlıdır. Aşağıdaki maddelerden hangisinin yüzey gerilimi en yüksektir?
a) benzen
b) oktan
c) etil alkol
d) karbon tetraklorür
e) etanoik asit
Doğru alternatif: e) etanoik asit.
yanlış. Benzen, polar olmayan bir molekül olan bir hidrokarbondur ve hidrojen bağları yapmaz.
b) YANLIŞ. Oktan bir hidrokarbondur ve bu nedenle hidrojen bağları yapmayan polar olmayan bir moleküldür.
c) YANLIŞ. Etil alkol, hidrojen bağları oluşturabilen hafif polar bir bileşiktir, ancak moleküller arasındaki etkileşim sınırlıdır.
d) YANLIŞ. Karbon tetraklorür polar olmayan bir organik bileşiktir ve bu nedenle hidrojen bağları yapmaz.
e) DOĞRU. Karboksilik asit fonksiyonel grubu (-COOH), oksijen veya hidroksil hidrojen ile hidrojen bağları yapabilir.
Bu sayıda ele alınan sorunlar hakkında daha fazla bilgi edinin:
- Moleküllerin Polaritesi
- Organik Fonksiyonlar
- hidrokarbonlar
yüzey gerilimi deneyi
Aşağıdaki videoyu suyun yüzey gerilimini gösteren bir deneyle izleyin.
