化学中的内聚力定义和例子

投稿专栏 • 2022年11月14日 12:11 • 阅读 1824

在化学中，凝聚力是衡量分子相互粘附或组合在一起的程度。

凝聚力这个词来自拉丁语 cohaerere，意思是“粘在一起或呆在一起”。在化学中，凝聚力是衡量分子相互粘附或组合在一起的程度。它是由相似分子之间的内聚吸引力引起的。内聚力是分子的固有特性，由其形状、结构和电荷分布决定。当粘性分子彼此靠近时，每个分子部分之间的电吸引力将它们固定在一起。

内聚力是造成表面张力的原因，即表面在压力或张力下抵抗破裂的能力。

例子

凝聚力的一个常见例子是水分子的行为。每个水分子可以与相邻分子形成四个氢键。分子之间强大的库仑吸引力将它们拉在一起或使它们“粘稠”。因为水分子彼此之间的吸引力比其他分子更强，所以它们在表面上形成液滴（例如，露珠）并在填充容器时形成圆顶，然后溢出到侧面。内聚力产生的表面张力使轻物体可以漂浮在水面上而不下沉（例如，水黾在水面上行走）。

另一种粘性物质是汞。汞原子相互强烈吸引；它们在表面上串在一起。水星在流动时会粘在自己身上。

内聚力与粘附力

内聚力和粘附力通常是混淆的术语。内聚力是指同一类型分子之间的吸引力，而粘附力是指两种不同类型分子之间的吸引力。

内聚力和粘附力的结合是造成毛细作用的原因，这是当水爬上细玻璃管或植物茎的内部时发生的。内聚力将水分子结合在一起，而粘附力则帮助水分子粘在玻璃或植物组织上。管子的直径越小，水就越多。

内聚力和粘附力也是造成玻璃中液体弯月面的原因。玻璃杯中水的弯月面在水与玻璃杯接触处最高，形成一条曲线，其低点在中间。水和玻璃分子之间的粘附力强于水分子之间的凝聚力。另一方面，水星形成一个凸弯月面。由液体形成的曲线在金属接触玻璃的地方最低，在中间最高。这是因为汞原子通过内聚力相互吸引，而不是通过粘附力吸引到玻璃上。因为弯月面的形状部分取决于附着力，所以如果改变材料，它将不会具有相同的曲率。玻璃管中的水弯液面比塑料管中的弯液面更弯曲。

某些类型的玻璃用润湿剂或表面活性剂处理，以减少粘附量，从而减少毛细作用，也使容器在倒出时能输送更多的水。润湿性或润湿性，即液体在表面上扩散的能力，是受内聚力和粘附力影响的另一个特性。