물의 표면 장력은 실온에서 약 72mN / m로 액체의 가장 높은 표면 장력 중 하나입니다. 표면 장력이 더 높은 액체는 단 하나뿐입니다. 수은은 표면 장력이 거의 500mN / m 인 액체 금속입니다. 수은의 표면 장력이 그렇게 높은 이유는이 짧은 블로그 게시물을 읽은 후에도 분명해질 것입니다.
물의 높은 표면 장력은 강한 분자 상호 작용에 의해 발생합니다.
표면 장력은 액체에있는 분자 사이의 응집력있는 상호 작용에. 액체의 대부분에서 분자는 양쪽에 인접한 분자를 가지고 있습니다. 분자는 모든 방향에서 똑같이 서로를 잡아 당겨 순 힘을 0으로 만듭니다. 그러나 계면에서 액체 분자는 액체의 부피에 비해 인접한 액체 분자의 절반 만 가지고 있습니다. 이것은 분자가 그 측면의 분자와 더 강하게 결합하게 만들고 액체를 향한 순 내부 힘을 유발합니다. 이 힘은 표면의 파손에 저항하며 표면 장력이라고합니다.
이 설명을 염두에두고 모든 액체는 동일한 특성을 가지지 만 물의 표면 장력이 예를 들어 에탄올보다 훨씬 더 높은 이유는 무엇입니까?
이를 이해하려면 분자 간의 결합을 생각해야합니다. 설명했듯이 분자 간의 응집력은 표면 장력을 유발합니다. 응집력이 강할수록 표면 장력이 강해집니다. 물 분자는 공유 결합을 통해 두 개의 수소 원자가 산소 원자에 결합합니다. 산소의 전기 음성도가 높기 때문에 측면에 음전하의 많은 부분이있는 반면 수소는 양전하를 더 많이 차지합니다. 이것은 한 분자의 수소 원자와 다른 분자의 산소 원자 사이에 정전기 인력을 유발합니다. 형성된 결합은 수소 결합이라고 불리며 물 분자 사이에 강한 응집력과 물의 높은 표면 장력을 유발합니다.
블로그의 시작 부분에서 언급했듯이 수은이 표면 장력이 높은 이유도 설명합니다. 수은은 금속이기 때문에 분자 사이의 결합은 수소 결합보다 훨씬 강한 금속 결합으로 매우 높은 응집력과 높은 표면 장력으로 이어집니다.
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