Water has the second highest surface tension of all common liquids; only mercury is higher. The intermolecular forces between liquid molecules are responsible for surface tension. Molecules in the bulk of the liquid are surrounded by other molecules and feel no net force of attraction. However, molecules at the surface of a liquid are pulled inward by the molecules on the inside of the liquid, which keeps them firmly attached to the liquid. The molecules on the surface are also attracted to each other. The
forces between them cause them to behave something like a stretched elas
tic film that squeezes the liquid into the shape with the smallest possible surface area. The shape with the smallest surface-to-volume ratio is a sphere, so surface tension causes drops of water into as close to a spherical
shape as possible.
Surface tension makes it more difficult to move an object through the surface of a liquid than to move an object when it is completely submerged. Surface tension is typically expressed in dynes•cm– 1, the force in dynes required to break a film of length 1 cm. At 20 °C, the surface tension of water is 72.8 dynes•cm–1. For comparison, the surface tension of mercury and ethanol are 465 and 22.3 dynes•cm–1, respectively. Surface tension allows water striders, insects that hunt prey on the surface of still water, to skate across the top of a pond. Likewise, you can suspend a metal paperclip or needle on the surface of water due to the high surface tension of water, even though the metal is seven to eight times denser than water.
Water has an unusually high specific heat. It takes more energy to raise the temperature of one gram of water by 1oC than any other liquid. Temperature is an expression of the amount of kinetic energy in the molecules of a substance; increasing temperature corresponds to increasing kinetic energy. Again, hydrogen bonds are responsible for the high specific heat of water. As water is heated, much of the added energy goes to breaking apart hydrogen bonds. The energy used in breaking hydrogen bonds is not available to increase the kinetic energy of the water molecules, so the temperature of water does not rise as much as would a liquid with lower intermolecular forces. Therefore, water must absorb more heat energy to raise its temperature. Water can absorb large amounts of heat energy before it begins to get hot. Similarly, as water cools, it releases a great deal of heat. The high specific heat of water is responsible for the ocean’s ability to act as a thermal reservoir that moderates swings in the Earth’s temperature from day to night and from winter to summer, and this makes the planet suitable for its diverse inhabitants.
Many substances dissolve in water, but others are quite insoluble—water and many of the Earth’s rocks and minerals have coexisted for billions of years and the rocks are still here. The properties of solvents are often summed up in the phrase, ―like dissolves like,‖ with the implication that ―like does not dissolve unlike.‖ In these generalizations, the property that is like or unlike is molecular polarity. A solvent with polar molecules like water tends to dissolve other substances having polar molecules, as well as substances that form ions when dissolved. This is the case because the charges or partial charges of the solvent molecules and solute molecules attract one another. The molecules of the solvent surround molecules or ions of the solute, an arrangement called solvation. This solvation holds the solute in solution. On the other hand, substances with nonpolar molecules, such as hydrocarbons, fats, and oils, are not appreciably soluble in water. However, they are relatively soluble in solvents that have nonpolar molecules, solvents like those used for dry cleaning clothing..
Why are nonpolar molecules generally insoluble in water and why are some ionic compounds, the minerals in rocks, for example, also so insoluble. The answers can be put in terms of favorable and unfavorable arrangements of molecules and ions in the solvent-solute system and are essentially the same in each case. In a system that consists of two or more different kinds of molecules (or molecules and ions) mixing them together so they are dispersed among one another is always a favorable arrangement. Thus, dissolution, mixing one substance into another, is always favorable. (This qualitative idea can be quantified by introducing the concept of entropy. Favorable arrangements have higher entropy than unfavorable arrangements and systems always change toward higher entropy.) The qualitative idea of favorable and unfavorable arrangements is sufficient to understand solubility.
น้ำพื้นผิวสูงสุดที่สองแรงของของเหลวทั่วไป แต่ดาวพุธจะสูงกว่า แรงระหว่างโมเลกุล โมเลกุลของของเหลวมีแรงตึงผิว เป็นกลุ่มของโมเลกุลในของเหลวที่ถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลอื่น ๆ และรู้สึกไม่แรงสุทธิของดึงดูด อย่างไรก็ตาม โมเลกุลที่พื้นผิวของของเหลวจะถูกดึงเข้าไปด้านใน โดยโมเลกุลในของเหลว ซึ่งจะช่วยให้ติดแน่นกับของเหลว โมเลกุลบนพื้นผิวจะดึงดูดให้แต่ละอื่น ๆ ที่กองกำลังระหว่างพวกเขา เพราะพวกเขาทำตัวเหมือนยืดบู้ตอแนะนำภาพยนตร์ที่บีบของเหลวลงในรูปทรงที่มีพื้นที่ผิวที่เป็นไปได้น้อยที่สุด รูปร่างกับพื้นผิวที่เป็นทรงกลมต่อปริมาตร ดังนั้นความตึงผิวทำให้เกิดหยดน้ำในใกล้เคียงกับทรงกลมรูปร่างที่สุดแรงตึงผิวทำให้มันมากขึ้นยากที่จะย้ายวัตถุผ่านพื้นผิวของน้ำมากกว่าการย้ายวัตถุ เมื่อทั้งหมดจมอยู่ใต้น้ำ ความตึงผิวมักจะแสดงออกในไดน์ส - cm ) 1 , บังคับไดน์สต้องแบ่งเป็นภาพยนตร์ความยาว 1 เซนติเมตร ที่อุณหภูมิ 20 ° C , แรงตึงผิวของน้ำเป็น 72.8 ไดน์ส - เซนติเมตร ( 1 สำหรับการเปรียบเทียบ , ความตึงผิวของปรอทและเอทานอลอยู่แล้วจากไดน์ส - ซม. - 1 ตามลำดับ แรงตึงผิวช่วยให้แมงมุมน้ำ แมลง ที่ออกล่าเหยื่อบนพื้นผิวของน้ำ สเก็ตข้ามด้านบนของบ่อ อนึ่ง คุณสามารถระงับหรือคลิปหนีบกระดาษโลหะเข็มบนพื้นผิวของน้ำเนื่องจากการสูงแรงตึงผิวของน้ำ แม้เป็นโลหะเจ็ดถึงแปดครั้งหนาแน่นกว่าน้ำน้ำมีความร้อนจำเพาะสูงผิดปกติ มันต้องใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 กรัม โดย 1oc กว่าใด ๆอื่น ๆของเหลว อุณหภูมิคือการแสดงออกของจํานวนของพลังงานจลน์ในโมเลกุลของสาร เพิ่มอุณหภูมิที่สอดคล้องกับการเพิ่มพลังงานจลน์ อีกครั้ง พันธะไฮโดรเจน รับผิดชอบ ความร้อนจำเพาะสูงของน้ำ เป็น น้ำอุ่น มากเพิ่มพลังงานไปแตกพันธบัตรไฮโดรเจน พลังงานที่ใช้ในการทำลายพันธะไฮโดรเจนไม่สามารถเพิ่มพลังงานจลน์ของโมเลกุลของน้ำ เพื่อให้อุณหภูมิของน้ำไม่ขึ้นเท่าที่จะเหลวกว่าสารประกอบเชิงซ้อนกับกองกำลัง ดังนั้นน้ำจะซึมซับพลังงานความร้อนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของ น้ำสามารถดูดซับจำนวนมากของพลังงานความร้อนก่อนที่จะเริ่มรับร้อน ในทำนองเดียวกัน เป็นน้ำเย็น มันออกจัดการที่ดีของความร้อน ความร้อนเฉพาะสูงของน้ำเป็นความรับผิดชอบของมหาสมุทรสามารถทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำที่ความร้อนปานกลางชิงช้าในอุณหภูมิของโลก จากวันสู่คืนจากฤดูหนาวถึงฤดูร้อน และทำให้ประชากรของโลก เหมาะสำหรับหลากหลายสารที่ละลายในน้ำมาก แต่คนอื่นจะค่อนข้างไม่ละลายน้ำและมากมายของหินของโลกและแร่ธาตุมี coexisted สำหรับพันล้านปี และหินยังคงที่นี่ คุณสมบัติของตัวทำละลายมักสรุปด้วยวลี ผมอยากเหมือนละลายเหมือน‖กับความนัยที่ผมอยากเหมือนไม่ละลายเหมือน . ‖ในทั่วไปเหล่านี้ คุณสมบัติที่ชอบ หรือ ไม่ชอบเป็นโมเลกุลขั้ว ตัวทำละลายที่มีขั้ว เช่น โมเลกุลของน้ำมีแนวโน้มที่จะละลายสารอื่นที่มีโมเลกุลมีขั้ว เป็นสสารที่ฟอร์มไอออนเมื่อละลาย เป็นกรณีนี้เพราะค่าใช้จ่ายหรือค่าใช้จ่ายบางส่วนของโมเลกุลตัวทำละลายและตัวถูกละลายโมเลกุลดึงดูดกันและกัน โมเลกุลของตัวทำละลายล้อมรอบโมเลกุลหรือไอออนของสารละลาย , จัดเรียกว่าแนวทาง . แนวทางนี้ถือเป็นตัวละลายในสารละลาย บนมืออื่น ๆ , สารที่มีโมเลกุลไม่มีขั้ว เช่น ไฮโดรคาร์บอน ไขมัน และน้ำมันไม่ละลายได้ในน้ำ อย่างไรก็ตาม , พวกเขาจะละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว โมเลกุลค่อนข้างละลายเหมือนที่ใช้สำหรับเสื้อผ้าซักแห้ง . . .ทำไมไม่มีขั้ว โมเลกุล โดยทั่วไปจะไม่ละลายในน้ำ และทำไมบางสารประกอบอิออนิค , แร่ธาตุในหินตัวอย่าง ยังไม่ละลาย คําตอบที่สามารถใส่ในด้านดีและร้ายการจัดเรียงโมเลกุลและไอออนในระบบตัวทำละลายและตัวถูกละลายเป็นหลักเหมือนกัน ในแต่ละกรณี ในระบบที่ประกอบด้วยสองหรือมากกว่าสองชนิดที่แตกต่างกันของโมเลกุล ( หรือโมเลกุลและไอออน ) ผสมเข้าด้วยกันเพื่อให้พวกเขากระจายกันอยู่เสมอ จัดดี ดังนั้น การผสมสารหนึ่งเข้าอีก คือมงคลเสมอ ( ความคิดเชิงคุณภาพนี้สามารถวัดได้โดยการแนะนำแนวคิดของเอนโทรปี . ข้อตกลงอันมีสูงกว่า เอนโทรปีกว่าจัดร้ายและระบบเปลี่ยนเสมอต่อสูงกว่าเอนโทรปี ) ความคิดเชิงคุณภาพดีและร้ายจัดเป็นเพียงพอที่จะเข้าใจความสามารถในการละลาย .
การแปล กรุณารอสักครู่..
