§11. Взаимное притяжение и отталкивание молекул

Вопросы

1. Как взаимодействуют между собой молекулы?

Ответ:

В зависимости от потенциала (заряда), между молекулами может существовать взаимное притяжение и отталкивание.

2. Когда заметнее проявляется отталкивание, а когда притяжение между молекулами?

Ответ:

Наиболее значимо силы притяжения и отталкивания проявляются при незначительно малых расстояниях. То есть если расстояния большие, то и действия межмолекулярных сил практически не наблюдается, а при сближении соизмеримом с размерами самих молекул, они становятся очень большими. Зависимость это не линейная, а экспоненциальная. 

3. Какое явление, наблюдаемое в природе, основано на притяжении молекул твёрдого тела и жидкости?

Ответ:

Когда вода покрывает какой либо из предметов, не стекая с него полностью. Фактически происходит смачивание предмета. 

4. У водоплавающих птиц перья и пух остаются сухими. Какое явление здесь наблюдается?

Ответ:

Это проявляется явление несмачиваемости. Когда молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам того твёрдого тела, которое смочили. В итоге вода просто стекает. Так у водоплавающих птиц имеется сальная железа из которой птицы берут жир и пропитывают им свои перья. В итоге вода скатывается с перьев, так как связь с частичками пера менее слабая, нежели между молекул воды. Перо не промокает, птица легко держится на поверхности воды.

Задание

1. Смочите два листочка бумаги: один − водой, другой − растительным маслом. Слипнутся ли они при соприкосновении? Ответ обоснуйте?

Ответ:

Слипание не произойдет. Все дело в том, что эти два вещества имеют разную внутреннюю силу молекулярного однородного притяжения. Так воде трудно размешаться в масле, как и маслу в воде. Это можно увидеть скажем в супе, когда на его поверхности плавают капли жира. В итоге молекулярные силы незначительны и листочки не слипаются.   

2. Кусок мыла сильно прижмите к тарелке, смоченной водой, и проверните несколько раз. Поднимите мыло вверх. Вместе с мылом поднимается и тарелка. Объясните, почему это произошло.

Ответ:

 По факту это молекулярное притяжение, которое удалось добиться путем сближения двух элементов между собой до расстояния соизмеримого с расстоянием размера молекул. При этом такое возможно при условии, когда либо поверхности идеально ровные и могут вплотную быть прижаты друг к другу, либо с помощью воды, в которой растворяется часть вещества (диффузия) и объект принимает форму ответной поверхности. 
 Такое явление, можно наблюдать даже с металлами, когда две идеально ровные, как уже было сказано. Пластинки будут "липнуть" друг к другу за счет молекулярного притяжения, не имея при этом магнитных свойств.