Dlaczego gęsta ciecz wylana ze słoika rozlewa się, zajmując ograniczoną powierzchnię? Dlaczego woda tworzy pojedyncze krople, a gdy płynie z kranu, tworzy ciągłą strugę? Jak to się dzieje, że ciało stałe, np. kreda szkolna, gumka, stanowi pewną całość i samo nie rozsypuje się na pojedyncze cząsteczki jak suchy piasek na pojedyncze ziarenka?

DOŚWIADCZENIE 1 Potrzebne przyrządy: dwie szklane płytki, szklanka z wodą. Weź dwie szklane płytki. Zetknij je ze sobą, a potem rozdziel. Następnie na jedną z szybek spuść kroplę wody i ponownie je zetknij. Spróbuj je teraz rozdzielić. Wnioski: Szklane płytki łatwo rozdzielić, gdy są suche. Po zwilżeniu wodą szybki „przyklejają się ” do siebie, trudno je rozdzielić. Cząsteczki szkła i wody przyciągają się bardzo mocno.

DOŚWIADCZENIE 2 Do naczynia z wodą włóż pionowo niezatemperowanym końcem ołówek. Powoli wyjmuj go z wody, obserwując jej powierzchnię w miejscu, z którego wynurza się ołówek. Wniosek: Wyjmowany z wody ołówek „podnosi „za sobą cząsteczki wody. Ołówek przyciąga cząsteczki wody.

DOŚWIADCZENIE 3 W dnie plastikowej butelki po napoju zrób cztery otwory w odległości co 3mm. Gdy do butelki nalejesz wody, zacznie wyciekać strużkami. Ściśnij strużki palcami. Spróbuj rozdzielić strużki wody. Wniosek: Woda z butelki wypływa czterema strugami. Gdy „ściśniesz” strużki palcami, łączą się one ze sobą.

Cząsteczki np. wody, szkła, drewna (ołówek) oddziałują wzajemnie na siebie. Takie oddziaływanie nazywamy oddziaływaniem międzycząsteczkowym.

TEMAT: SIŁY MIĘDZYCZĄSTECZKOWE.

Jeśli oddziałują na siebie cząsteczki tego samego rodzaju, tzn Jeśli oddziałują na siebie cząsteczki tego samego rodzaju, tzn. tej samej substancji np. cząsteczki wody z cząsteczkami wody, cząsteczki szkła z cząsteczkami szkła), to siły miedzy nimi działające nazywamy siłami spójności. Gdy oddziałują na siebie cząsteczki różnego rodzaju, tzn. cząsteczki różnych substancji np. cząsteczki wody z cząsteczkami szkła lub cząsteczki wody z cząsteczkami drewna), to oddziaływanie to jest skutkiem działania sił przylegania. Siły spójności i przylegania działają, gdy odległości miedzy cząsteczkami są niewielkie.

Szczególne właściwości mają substancje zwane klejami Szczególne właściwości mają substancje zwane klejami . Ich duża przyczepność do powierzchni ciał stałych spowodowana jest silnym oddziaływaniem drobin kleju z drobinami ciał stałych. Cząsteczki kleju spajają w sposób trwały powierzchnie jednakowych lub różnych materiałów. Jednocześnie odznaczają się dużymi siłami spójności swoich drobin, dzięki czemu są odporne na rozrywanie.

ZADANIE 1 Podaj nazwy sił występujących między cząsteczkami: kredy ……………………………….. tablicy ……………………………… kredy i tablicy …………………….. wody i oleju ……………………….

ZADANIE 2 Dlaczego przy klejeniu dwóch ciał stałych (np. kartek papieru) płynnym klejem trzeba czekać do jego wyschnięcia, aby ciała trudno było rozerwać?

Krople wody spływają po piórach ptactwa wodnego, np. łabędzi Krople wody spływają po piórach ptactwa wodnego, np. łabędzi. Pióra te pokryte są warstwą tłuszczu. Siły spójności działające między cząsteczkami wody są większe niż siły przylegania występujące pomiędzy cząsteczkami wody a cząsteczkami tłuszczu.

Jaki kształt mają spadające z kranu pojedyncze krople wody? Krople tworzą się, ponieważ cząsteczki wody wzajemnie się przyciągają siłami spójności.

DOŚWIADCZENIE 3 Połóż poziomo na powierzchni wody igłę. Co obserwujesz? Dodaj kilka kropli detergentu. Czy zaszły jakieś zmiany? Wnioski: Igła położona ostrożnie na powierzchni wody pływa po niej. Powierzchnia wody pod jej ciężarem lekko się ugina jak membrana. Po dodaniu kropli detergentu błona tworząca powierzchnię wody natychmiast pęka i igła opada na dno.

DOŚWIADCZENIE 4 Do kieliszka nalej wody aż po kres pojemności po czym przykryj go gazą. Następnie odwróć kieliszek do góry dnem. Co obserwujesz?

DOŚWIADCZENIE 5 Napełnij kieliszek wodą i przyłóż do niego tekturkę a następnie przekręć go do góry dnem. Co obserwujesz?

Wnioski: Napięcie powierzchniowe to efekt oddziaływania cząsteczek cieczy. Tekturka przylegając do brzegów kieliszka zapobiega wylewaniu się wody. Między oczkami(muszą utrzymać ciężar wody) gazy woda tworzy błonę.

Powyższe doświadczenia świadczą o istnieniu siły, która tworzy i utrzymuje powierzchnię swobodną cieczy. Siła ta utrudnia cząsteczkom cieczy (wody) wydostanie się na zewnątrz powierzchni „odgradzającej” ciecz od powietrza. Skutkiem tej siły jest tzw. napięcie powierzchniowe cieczy (tworzenie się na powierzchni cieczy „błonki”).

http://www. scholaris. pl/cms/view_all. php http://www.scholaris.pl/cms/view_all.php?id=ekran_napi%C4%99cie_powierzchniowe

Zadanie 3

Na co dzień z napięciem powierzchniowym mamy do czynienia podczas mycia i prania. Brud, który chcemy usunąć, sklejony jest tłuszczem. Dodanie do wody detergentu sprawia, że maleje spójność cząsteczek wody. Równocześnie cząsteczki wody łatwiej przylegają do tłuszczu. Cząsteczki wody oblepiają grudki tłuszczu obecne w tkaninie lub na naszej skórze i w ten sposób oddzielają je od podłoża.

Bańki mydlane Aby uzyskać duże bańki, jak na przykład na pokazanych zdjęciach warto sporządzić mieszankę składającą się objętościowo z 6 części wody, 2 części dobrego płynu do mycia naczyń oraz 1 części gliceryny (do kupienia w aptece) i odstawić ją na kilka godzin. Dlaczego dla wytworzenia długich baniek dodaje się mydła, które zmniejsza napięcie powierzchniowe cieczy? Pozornie, wydaje się, że zmniejszając napięcie powierzchniowe zmniejszamy siły, które trzymają bańkę razem. W rzeczywistości, dopiero po zmniejszeniu napięcia powierzchniowego, woda daje się rozciągać w długie warstwy - bez mydła siły spójności są zbyt silne.

ZADANIE 4 Połącz zjawisko fizyczne z przykładem jego zastosowania: nieściśliwość cieczy, 1. klejenie, dyfuzja, 2. wykonywanie zastrzyków, c) siły międzycząsteczkowe, 3. szukanie przez psy ludzi pod lawiną,

Zadanie 5 Uzupełnij zdanie: Siły wzajemnego …………………. występują przy bardzo małych odległościach między cząsteczkami. Nazywamy je siłami …….. Siłami …………………. nazywamy siły …………… działające miedzy cząsteczkami tego samego rodzaju. Siłami ………………….. nazywamy siły działające między cząsteczkami różnych ciał.

PRACA DOMOWA Wyjaśnij, dlaczego tłuszcz na powierzchni rosołu tworzy „oka”. Wyjaśnij, dlaczego krople deszczu przyczepiają się do powierzchni szyby. Kurz tworzy się za jadącym samochodem tylko na suchej drodze. Po deszczu na wilgotnej drodze kurz się nie tworzy. Dlaczego? Mokry węzełek trudniej rozsupłać niż suchy. Dlaczego? Dlaczego tak trudno ściągnąć z rąk mokre rękawiczki? Przecież warstewka wody między ręką a rękawiczką powinna działać jak smar, a działa jak klej?