Kohäsion (Chemie)

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Finden Sie Quellen: „Kohäsion“ Chemie – Nachrichten – Zeitungen – Bücher – Wissenschaftler – JSTOR (März 2010) (Erfahren Sie, wie und wann Sie diese Vorlage entfernen können)

Kohäsion (von lateinisch cohaesiō „klammern“ oder „Einheit“) oder kohäsive Anziehung oder Kohäsionskraft ist die Aktion oder Eigenschaft von gleichartigen Molekülen, die aneinander haften und sich gegenseitig anziehen. Es ist eine intrinsische Eigenschaft einer Substanz, die durch die Form und Struktur ihrer Moleküle verursacht wird, wodurch die Verteilung der umgebenden Elektronen unregelmäßig wird, wenn sich die Moleküle einander nähern, wodurch eine elektrische Anziehungskraft entsteht, die eine mikroskopische Struktur wie einen Wassertropfen aufrechterhalten kann. Mit anderen Worten, die Kohäsion ermöglicht eine Oberflächenspannung, die einen „festkörperähnlichen“ Zustand schafft, auf dem leichte oder niedrigdichte Materialien platziert werden können.

Der kohäsive Charakter von Wasser ist deutlich spürbar.

Quecksilber weist mehr Kohäsion als Adhäsion mit Glas auf.

Regenwasserfluss von einem Vordach. Zu den Kräften, die die Tropfenbildung bestimmen, gehören: Kohäsion, Oberflächenspannung, Van-der-Waals-Kraft, Plateau-Rayleigh-Instabilität.

Wasser zum Beispiel ist stark kohäsiv, da jedes Molekül vier Wasserstoffbrückenbindungen zu anderen Wassermolekülen in einer tetraedrischen Konfiguration eingehen kann. Dies führt zu einer relativ starken Coulombkraft zwischen den Molekülen. Einfach ausgedrückt, die Polarität (ein Zustand, in dem ein Molekül an seinen Polen entgegengesetzt geladen ist) der Wassermoleküle ermöglicht es, dass sie sich gegenseitig anziehen. Die Polarität ist auf die Elektronegativität des Sauerstoffatoms zurückzuführen: Sauerstoff ist elektronegativer als die Atome des Wasserstoffs, so dass die Elektronen, die sie durch die kovalenten Bindungen teilen, eher in der Nähe des Sauerstoffs als des Wasserstoffs sind. Diese werden als polare kovalente Bindungen bezeichnet, kovalente Bindungen zwischen Atomen, die dadurch gegensätzlich geladen werden. Im Falle eines Wassermoleküls tragen die Wasserstoffatome positive Ladungen, während das Sauerstoffatom eine negative Ladung hat. Diese Ladungspolarisierung innerhalb des Moleküls ermöglicht es ihm, sich mit benachbarten Molekülen durch starke intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen auszurichten, wodurch die Flüssigkeit kohäsiv wird. Van-der-Waals-Gase wie Methan hingegen haben eine schwache Kohäsion, die nur auf van-der-Waals-Kräfte zurückzuführen ist, die durch induzierte Polarität in unpolaren Molekülen wirken.

Die Kohäsion trägt zusammen mit der Adhäsion (Anziehung zwischen ungleichen Molekülen) zur Erklärung von Phänomenen wie Meniskus, Oberflächenspannung und Kapillarwirkung bei.

Quecksilber in einem Glaskolben ist ein gutes Beispiel für die Auswirkungen des Verhältnisses zwischen Kohäsions- und Adhäsionskräften. Wegen seiner hohen Kohäsion und geringen Adhäsion am Glas breitet sich Quecksilber nicht aus, um den Boden des Kolbens zu bedecken, und wenn genug in den Kolben gegeben wird, um den Boden zu bedecken, zeigt es einen stark konvexen Meniskus, während der Meniskus von Wasser konkav ist. Quecksilber benetzt das Glas nicht, im Gegensatz zu Wasser und vielen anderen Flüssigkeiten, und wenn das Glas gekippt wird, „rollt“ es darin herum.

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