凝集力は保持魅力の分子間力でそれらを他の分子と一緒に。凝集力の強さに応じて、物質は固体、液体、または気体の状態になります。凝集力の値は、各物質の固有の特性です。
この性質は、各物質の分子の形や構造に関係しています。凝集力の重要な特性は、距離が離れるにつれて急速に減少することです。そして、凝集力は同じ物質の分子間に存在する引力と呼ばれています。
逆に反発力とは、粒子の運動エネルギー（運動によるエネルギー）に起因するものです。このエネルギーにより、分子は常に動き続けます。この動きの強さは、物質が存在する温度に正比例します。
物質の状態を変化させるには、熱を伝達してその温度を上げる必要があります。これにより、物質の反発力が増加します。この場合、状態の変化が起こったと見なされることになります。
一方、凝集力と接着力を区別することは重要かつ必要です。凝集は、同じ物質の隣接する粒子間で発生する引力によるものです。代わりに、付着は、異なる物質または物体の表面間で発生する相互作用の結果です。
これら2つの力は、液体に影響を与えるさまざまな物理現象に関連しているように見えるため、両方をよく理解することが重要です。
固体、液体、気体の特性
固体で
一般に、固体では凝集力は非常に高く、空間の3方向に強く発生します。
このようにして、固体に外力が加えられた場合、それらの間で分子の小さな変位のみが発生します。
さらに、外力がなくなると、凝集力は分子を元の位置に戻すのに十分なほど強くなり、力を加える前の位置に戻ります。
液体中
逆に、液体では凝集力は2つの空間方向でのみ高く、流体層間では非常に弱いです。
したがって、液体に接線方向に力が加えられると、この力が層間の弱い結合を破壊します。これにより、液体の層が互いにスライドします。
その後、力の適用が終了したとき、凝集力は、液体の分子を元の位置に戻すほど強力ではありません。
さらに、液体の凝集力は、表面分子に作用する、液体の内部に向かう不均衡な力によって引き起こされる表面張力にも反映されます。
同様に、液体分子の圧縮の影響により、液体状態から固体状態への遷移が発生すると、凝集も観察されます。
ガス中
気体では、凝集力は無視できます。このように、ガス分子は、それらの場合、凝集力がそれらを一緒に結合された状態に保つことができないので、一定の動きをしています。
このため、ガスでは凝集力は、液化プロセスが発生したときにのみ認識できます。液化プロセスは、ガス状分子が圧縮され、吸引力が状態遷移が発生するのに十分強い場合に発生します。ガス状から液体状。
例
粘着力はしばしば粘着力と結合して、特定の物理的および化学的現象を引き起こします。したがって、たとえば、凝集力と接着力を組み合わせることで、液体で発生する最も一般的な現象のいくつかを説明することができます。これは、メニスカス、表面張力、毛管現象の場合です。
したがって、液体の場合、同じ液体の分子間で発生する凝集力を区別する必要があります。液体と固体の分子間で発生する付着力。
表面張力
表面張力は、平衡状態にある液体の自由表面の端で、接線方向および単位長さあたりに発生する力です。この力が液体の表面を収縮させます。
結局のところ、液体の分子内の力は、液体の表面と内部の力が異なるため、表面張力が発生します。
メニスカス
メニスカスは、液体が容器に閉じ込められたときに液体の表面に作成される曲率です。この曲線は、それを含むコンテナの表面が液体に及ぼす影響によって生成されます。
曲線は、水とガラスの場合のように液体の分子と容器の分子の間の力が引力か、水銀とガラスの間に発生するように反発するかによって、凸状または凹状になります。 。
毛細血管
毛管現象は、毛細管を通って上昇または下降することを可能にする流体の特性です。植物内部の水の上昇を部分的に可能にするのはこの特性です。
凝集力が液体とチューブの壁の間の付着力よりも小さい場合、液体は毛細管を上昇します。このようにして、液体は、表面張力の値が毛細管に含まれる液体の重量と等しくなるまで上昇し続けます。
反対に、凝集力が付着力よりも大きい場合、表面張力により液体が低下し、その表面の形状が凸状になります。
参考文献
- 凝集度（化学）（nd）。ウィキペディアで。2018年4月18日にen.wikipedia.orgから取得。
- 表面張力（nd）。ウィキペディアで。2018年4月18日にen.wikipedia.orgから取得。
- 毛管現象（nd）。ウィキペディアで。2018年4月17日にes.wikipedia.orgから取得。
- Ira N. Levine; 「物理化学」第1巻。第5版。2004; Mc Graw Hillm。
- ムーア、ジョンW ;; Stanitski、Conrad L ;; Jurs、Peter C.（2005）。化学：分子科学。カリフォルニア州ベルモント：Brooks / Cole。
- ホワイト、ハーベイE.（1948）。現代の大学物理学。ヴァンノストランド。
- ムーア、ウォルターJ（1962年）。物理化学、第3版。プレンティスホール。