Força de Coesão: Características em Sólidos, Líquidos, Gases

As forças de coesão são forças intermoleculares de atração que prendem -los em conjunto com outras moléculas. Dependendo da intensidade das forças de coesão, uma substância está no estado sólido, líquido ou gasoso. O valor das forças de coesão é uma propriedade intrínseca de cada substância.

Esta propriedade está relacionada à forma e estrutura das moléculas de cada substância. Uma característica importante das forças de coesão é que elas diminuem rapidamente quando a distância aumenta. Então, forças de coesão são chamadas forças de atração que ocorrem entre as moléculas da mesma substância.

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Pelo contrário, as forças repulsivas são aquelas que resultam da energia cinética (energia devido ao movimento) das partículas. Essa energia faz com que as moléculas estejam constantemente em movimento. A intensidade desse movimento é diretamente proporcional à temperatura em que a substância está.

Para causar a mudança de estado de uma substância, é necessário elevar sua temperatura por meio de transferência de calor. Isso faz com que as forças repulsivas da substância aumentem, o que, se necessário, pode acabar assumindo que a mudança de estado ocorre.

Por outro lado, é importante e necessário distinguir entre coesão e adesão. A coesão é devida às forças atrativas que ocorrem entre partículas adjacentes da mesma substância; por outro lado, a adesão é o resultado da interação que ocorre entre superfícies de diferentes substâncias ou corpos.

Essas duas forças parecem relacionadas em vários fenômenos físicos que afetam os líquidos; portanto, é importante um bom entendimento de um e de outro.

Características em sólidos, líquidos e gases

Em sólidos

Em geral, nos sólidos, as forças de coesão são muito altas e ocorrem intensamente nas três direções do espaço.

Assim, se uma força externa é aplicada a um corpo sólido, apenas pequenos deslocamentos das moléculas ocorrem entre eles.

Além disso, quando a força externa desaparece, as forças de coesão são fortes o suficiente para retornar as moléculas à sua posição original, recuperando a posição anterior à aplicação da força.

Em líquidos

Pelo contrário, nos líquidos, as forças de coesão são altas apenas em duas direções espaciais, enquanto são muito fracas entre as camadas de fluido.

Assim, quando uma força é aplicada na direção tangencial de um líquido, essa força quebra as ligações fracas entre as camadas. Isso faz com que as camadas do líquido deslizem umas sobre as outras.

Então, quando a aplicação da força termina, as forças de coesão não têm força suficiente para retornar as moléculas líquidas à sua posição original.

Além disso, a coesão nos líquidos também se reflete na tensão superficial, causada por uma força desequilibrada direcionada para o interior do líquido, atuando nas moléculas da superfície.

Da mesma forma, a coesão também é observada quando ocorre a transição do estado líquido para o estado sólido, devido ao efeito da compressão das moléculas líquidas.

Nos gases

Nos gases, as forças de coesão são desprezíveis. Dessa maneira, as moléculas dos gases estão em constante movimento, pois, quando apropriado, as forças de coesão são incapazes de mantê-las unidas.

Portanto, nos gases, as forças de coesão só podem ser apreciadas quando o processo de liquefação ocorre, o que ocorre quando as moléculas gasosas são comprimidas e as forças atrativas são suficientemente fortes para que a transição de estado ocorra. gasoso para o estado líquido.

Exemplos

As forças de coesão são frequentemente combinadas com forças de adesão para dar origem a certos fenômenos físicos e químicos. Assim, por exemplo, as forças de coesão e as de aderência nos permitem explicar alguns dos fenômenos mais comuns que ocorrem nos líquidos; É o caso do menisco, tensão superficial e capilaridade.

Portanto, no caso de líquidos, é necessário distinguir entre as forças de coesão, que ocorrem entre as moléculas do mesmo líquido; e os de adesão, que ocorrem entre as moléculas do líquido e do sólido.

Tensão superficial

A tensão superficial é a força que ocorre tangencialmente e por unidade de comprimento na borda da superfície livre de um líquido que está em equilíbrio. Essa força contrai a superfície do líquido.

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Por fim, a tensão superficial ocorre porque as forças que ocorrem nas moléculas do líquido são diferentes na superfície do líquido e as que ocorrem no interior.

Menisco

A curvatura que é criada na superfície dos líquidos quando eles são confinados em um recipiente é chamada menisco. Essa curva é produzida pelo efeito que a superfície do recipiente que a contém exerce sobre o líquido.

A curva pode ser convexa ou côncava, dependendo se a força entre as próprias moléculas do líquido e as do recipiente é atraente – como é o caso da água e do vidro – ou é repulsiva, como é o caso do mercúrio e do vidro .

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Capilaridade

A capilaridade é uma propriedade dos fluidos que lhes permite subir ou descer através de um tubo capilar. É a propriedade que possibilita, em parte, o aumento da água dentro das plantas.

Um líquido sobe através do tubo capilar quando as forças de coesão são mais baixas do que aquelas de adesão entre o líquido e as paredes do tubo. Dessa forma, o líquido continuará subindo até que o valor da tensão superficial corresponda ao peso do líquido contido no tubo capilar.

Pelo contrário, se as forças de coesão forem superiores às de adesão, a tensão superficial abaixará o líquido e a forma de sua superfície será convexa.

Referências

  1. Coesão (Química) (nd). Na Wikipedia Recuperado em 18 de abril de 2018, em en.wikipedia.org.
  2. Tensão superficial (sd). Na Wikipedia Recuperado em 18 de abril de 2018, em en.wikipedia.org.
  3. Capilaridade (sd). Na Wikipedia Recuperado em 17 de abril de 2018, em es.wikipedia.org.
  4. Ira N. Levine; “Físicoquímica” Volume 1; Quinta edição; 2004; Mc Graw Hillm.
  5. Moore, John W.; Stanitski, Conrad L.; Jurs, Peter C. (2005).Química: a ciência molecular . Belmont, CA: Brooks / Cole.
  6. White, Harvey E. (1948).Física Colégio moderno . Van Nostrand
  7. Moore, Walter J. (1962).Physical Chemistry, 3a ed . Prentice Hall.

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