Povrchové napětí vody je při pokojové teplotě asi 72 mN / m, což je jedno z nejvyšších povrchových napětí kapaliny. Existuje pouze jedna kapalina s vyšším povrchovým napětím, a to rtuť, což je tekutý kov s povrchovým napětím téměř 500 mN / m. Proč je povrchové napětí rtuti tak vysoké, bude zřejmé také po přečtení tohoto krátkého příspěvku na blogu.
Vysoké povrchové napětí vody je způsobeno silnými molekulárními interakcemi
Povrchové napětí vzniká v důsledku na soudržné interakce mezi molekulami v kapalině. U převážné části kapaliny mají molekuly sousední molekuly na každé straně. Molekuly se navzájem táhnou rovnoměrně ve všech směrech a způsobují nulovou čistou sílu. Na rozhraní však mají molekuly kapaliny ve srovnání s objemem kapaliny pouze polovinu sousedních molekul kapaliny. Díky tomu se molekula silněji sdružuje s molekulami na jejích stranách a způsobuje čistou vnitřní sílu směrem k kapalině. Tato síla odolává rozbití povrchu a nazývá se povrchové napětí.
S ohledem na toto vysvětlení je pak jasné, že všechny kapaliny budou mít stejnou vlastnost, ale proč je například povrchové napětí vody mnohem vyšší než u ethanolu.
Abychom tomu porozuměli, musíme myslet na vazby mezi molekulami. Jak bylo vysvětleno, soudržná síla mezi molekulami způsobuje povrchové napětí. Čím silnější je soudržná síla, tím silnější je povrchové napětí. Molekula vody má dva atomy vodíku navázané na atom kyslíku prostřednictvím kovalentní vazby. Kvůli vysoké elektronegativitě kyslíku bude mít na své straně velkou část záporného náboje, zatímco vodík bude nabitější kladněji. To způsobí elektrostatickou přitažlivost mezi atomem vodíku v jedné molekule a atomem kyslíku v jiné. Tvarované vazby se nazývají vodíkové vazby, které vedou k silným soudržným silám mezi molekulami vody a vysokému povrchovému napětí vody.
Jak bylo zmíněno na začátku blogu, také to vysvětluje, proč má rtuť tak vysoké povrchové napětí. Protože rtuť je kov, vazby mezi molekulami jsou kovové vazby, které jsou mnohem silnější než vodíkové vazby, což vede k velmi vysokým soudržným silám a vysokému povrchovému napětí.
Chcete-li se dozvědět více o důležitosti povrchového napětí prostřednictvím odkaz níže
