水展现非凡的表面张力,测量在室温下约72 mN / m,这地方在最高的液体表面张力。然而,有一种特殊的液体超过水在这方面:水星,一个独特的液态金属拥有惊人的表面张力的近500 mN / m。背后的原因水星的异常高的表面张力将变得明显,我们深入研究以下的讨论。
表面张力源于粘性液体内分子间交互世界讲述。液体的体积内,每个分子发现自己在邻近的分子。因此,分子间作用力法以平衡的方式,发挥等于拉从四面八方,从而导致的合力为零。相反,在液体的界面,分子发现他们只有一半的数量相比邻近分子体积。因此,这些分子形成更强有力的组织与邻近同行,导致内净力的液体。这个力有效地抵抗破裂的液体表面,通常称为表面张力。
理解这种解释,它变得明显,所有的液体在某种程度上拥有这个属性。然而,水的表面张力远远超过其他液体,如乙醇。理解这种区别,我们必须考虑现有债券的性质之间的水分子。如前所述,分子间的内聚力负责表面张力。这些凝聚力量的强度与表面张力的大小直接相关。在水的情况下,每个水分子由两个氢原子通过共价键连着一个氧原子。由于氧的电负性高,负电荷的很大一部分是本地化的支持,而氢熊比较正电荷。因此,氢原子之间的静电吸引发生在一个水分子和氧原子在另一个。这些债券被称为氢键,水分子之间产生强大的凝聚力量,最终导致观察到的高表面张力在水里。
回到最初提到的汞,我们现在可以阐明其特殊的表面张力的原因。因为水银是一种金属,金属债券,债券连接分子明显强于氢键。因此,汞分子之间的内聚力明显加剧,产生一个非常高的表面张力。
总之,水的表面张力和汞,尽管他们不同的震级,起源于粘性各自的分子之间的相互作用。主要是水的表面张力的结果强有力的分子之间形成氢键,而水星的表面张力应大幅提高金属债券表现出由其分子结构。
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这篇文章最初发表在2020年8月4日,此后被更新以提高清晰度