Thema 17

Thema 17
Cohesie en adhesie
1
Intermoleculaire krachten
•• Waterdruppels kleven aan de kraan of aan een bloemblad.
•• Kwik vormt gemakkelijk grote druppels die niet aan het glas kleven.
waterdruppels kleven aan het blad
een waterdruppel kleeft aan de kraan
kwikdruppels kleven niet aan glas
Je kan deze verschijnselen verklaren met het deeltjesmodel. Daarbij spelen cohesiekrachten een
belangrijke rol.
•• Deeltjesmodel:
–– Materie bestaat uit deeltjes, moleculen, die samengesteld zijn uit atomen.
–– Tussen de moleculen is er lege ruimte.
–– De deeltjes zijn voortdurend in beweging.
–– De snelheid van de deeltjes neemt toe, naarmate de temperatuur stijgt.
•• Cohesie is de aantrekkingskracht tussen gelijksoortige moleculen.
–– Cohesiekrachten zijn groter als de moleculen dichter bij elkaar zitten.
–– Als de temperatuur stijgt, hebben de deeltjes meer bewegingsenergie. Daardoor kunnen
ze de cohesiekrachten overwinnen en zijn de afstanden tussen de deeltjes gemiddeld
groter.
Tussen de moleculen zijn intermoleculaire krachten werkzaam, waarbij moleculen elkaar aantrekken. Deze krachten verklaren het gedrag binnenin de materie.
Thema 17: Cohesie en adhesie
1
2
Definities
Cohesie is de aantrekkingskracht tussen gelijksoortige moleculen.
Adhesie is de aantrekkingskracht tussen ongelijksoortige moleculen.
Het woord ‘adhesie’ is afgeleid van het Latijnse woord adhaerere, wat aanhechten betekent.
De moleculen oefenen op elkaar een aantrekkingskracht uit.
Tussen moleculen van eenzelfde soort werkt de cohesiekracht.
Tussen moleculen van een verschillende soort werkt de adhesiekracht.
Opdracht
Welke kracht overheerst bij de onderstaande waarnemingen?
krijt kleeft aan het bord
olie vormt bolletjes in en op het water
kleine waterdruppels kleven op glas
grote regendruppels op het venster glijden naar beneden
kwikbolletjes vormen grote druppels
Opdracht
Beschrijf wat je waarneemt en leid af welke kracht overheerst.
•• Vernevel water op een verticale glasplaat: •• Steek je handen in water en haal ze eruit: •• Steek een kaars in water en haal ze eruit: •• Kunnen we de twee stukjes van een gebroken krijtje terug aan elkaar zetten? 2
3
Kenmerken van cohesie- en
adhesiekrachten
•• cohesie- en adhesiekrachten
–– zijn contactkrachten
–– werken tussen de moleculen onderling
–– zijn alleen aantrekkend
•• cohesiekracht
–– werkt op zeer kleine afstand
–– is kenmerkend voor de stof
–– is temperatuursafhankelijk
•• adhesiekracht
–– is afhankelijk van de soorten stoffen die contact maken met elkaar
–– is temperatuursafhankelijk
Cohesie werkt op een zeer korte afstand, adhesie is afhankelijk van de aard van de
oppervlakken.
4
Oppervlaktespanning
losse druppels krijgen een bolvorm
de spin zinkt niet in het water
een glas boordevol met water
Opdracht
Voorspel, doe de proef en beschrijf wat je ziet
•• Hoeveel geldstukken van 2 euro kan je in een boordevol glas laten glijden vooraleer het
water overloopt? •• Voer de proef uit en beschrijf wat je ziet. •• Doe water in een kom. Leg een stukje aluminiumfolie op het water. Leg er wat kleine voorwerpen op. Wat zie je? •• Leg een duimspijker met zijn vlakke kant op het water. Wat zie je? •• Doe een druppeltje afwaszeep in het water. Wat zie je? Thema 17: Cohesie en adhesie
3
Oppervlaktespanning is een gevolg van de cohesiekrachten in het vloeistofoppervlak.
De moleculen aan het oppervlak vormen een meniscus.
Deze verschijnselen doen zich voor aan het scheidingsoppervlak tussen vloeistof en lucht, ook
tussen vloeistoffen onderling.
Bepaalde insecten maken gebruik van deze spanning om over het wateroppervlak te lopen.
Indien afwasmiddel in het water wordt gemengd, verdrinkt dit insect.
5
Capillariteit
•• Breng een dunne glazen buis in een beker met gekleurd water.
•• Beschrijf hoe het water zich gedraagt binnenin de buis.
•• Vergelijk met de vorm van het kwikoppervlak op de foto.
dunne glazen buis in water
meniscus aan het wateroppervlak
meniscus aan het kwikoppervlak
Door cohesie vormt het water een meniscus. Door adhesie kleeft het water aan de glazen
wand.
In een dunne glazen buis worden de watermoleculen langs de wand omhoog getrokken. Het
wateroppervlak vormt een holle meniscus.
Als de adhesiekracht groter is dan de cohesiekracht, wordt de vloeistof omhoog getrokken.
De cohesie binnenin kwik is veel sterker dan de adhesie van kwik aan de glazen wand. Als
de adhesiekracht kleiner is dan de cohesiekracht, is de meniscus bol en wordt de vloeistof
omlaag gedrukt.
4
adhesie < cohesie
adhesie > cohesie
De verhoging van het vloeistofniveau in een dunne glazen buis noemt men
capillariteit.
Een dunne glazen buis noemen we een capillaire buis of kortweg, een capillair.
Het verschijnsel wordt waargenomen bij kleine vloeistofhoeveelheden, de zwaartekracht
is dan kleiner dan de krachten tussen de moleculen.
6
Toepassingen
Een haarvat is een heel fijne bloedader, met een diameter van 5 tot 10 μm. In deze capillair
wordt het bloed tot in de kleinste uithoeken van het menselijk lichaam gebracht.
Het water wordt bij planten en zelfs bij hoge bomen tot in de kruin getransporteerd door de
capillaire werking in zeer fijne vezels.
Als je een thermometer wilt aflezen of het waterniveau in een pipet, merk je dat het vloeistofoppervlak gekromd is: de hoogte van de vloeistofkolom lees je af in het midden van de meniscus.
Thema 17: Cohesie en adhesie
5
Samenvatting
1
Intermoleculaire krachten
Tussen de moleculen zijn intermoleculaire krachten werkzaam, waarbij moleculen elkaar aantrekken. Cohesie- en adhesiekrachten verklaren het gedrag binnen in de materie.
2Definities
Cohesie is de aantrekkingskracht tussen gelijksoortige moleculen.
Adhesie is de aantrekkingskracht tussen ongelijksoortige moleculen.
De moleculen oefenen op elkaar een aantrekkingskracht uit:
•• tussen moleculen van eenzelfde soort werkt de cohesiekracht.
•• tussen moleculen van een verschillende soort werkt de adhesiekracht.
3
Kenmerken van cohesie- en adhesiekrachten
Cohesie werkt op een zeer korte afstand, adhesie is afhankelijk van de aard van de oppervlakken.
4Oppervlaktespanning
Oppervlaktespanning is een gevolg van de cohesiekrachten in het vloeistofoppervlak.
De moleculen aan het oppervlak vormen een meniscus.
5Capillariteit
De verhoging van het vloeistofniveau in een dunne glazen buis noemt men capillariteit.
6

Download Report