Etkinlik-2.29: Yüzey Gerilimi
1. Aynı damlalıkla su, etil alkol, gliserin ve n-heksan damlatıldığında damlaların şekli ve boyutu nasıl olacaktır?
Cevap: Kanıt kartlarındaki verilere göre, sıvıların yüzey gerilim değerleri farklıdır ve bu değerler sıvıların yüzeyde nasıl davranacağını belirler. Su ve gliserin, molekülleri arasındaki hidrojen bağları sayesinde yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Bu nedenle su ve gliserin, yağlı kağıt üzerinde küresel damlalar oluşturur ve yayılmaz. Etil alkol, yüzey gerilimi daha düşük olduğu için yağlı kağıt üzerinde daha geniş bir alana yayılır. n-Heksan, en düşük yüzey gerilimine sahip sıvıdır ve yağlı kağıdı en fazla ıslatır, çünkü kağıt yüzeyine daha iyi tutunur.
Damlanın şekli ve boyutu sıvının yüzey gerilimine bağlıdır. Yüzey gerilimi yüksek olan sıvılar daha küçük ve yuvarlak damlalar oluştururken, yüzey gerilimi düşük olan sıvılar daha geniş ve yayılmış damlalar oluşturur.
- Su (72 dyn/cm): Yüksek yüzey gerilimi sayesinde en küçük ve en yuvarlak damlaları oluşturur.
- Gliserin (64 dyn/cm): Suya yakın bir yüzey gerilim değerine sahip olduğundan benzer şekilde yuvarlak ancak biraz daha geniş damlalar oluşturur.
- Etil alkol (22 dyn/cm): Daha düşük yüzey gerilimi nedeniyle daha geniş ve yayılmış bir damla oluşturur.
- n-Heksan (18 dyn/cm): En düşük yüzey gerilimine sahip olduğundan en geniş ve yayılmış damlayı oluşturacaktır.
2. Su ve gliserin molekülleri arasında birden fazla H bağı vardır ve bu moleküllerin yüzey gerilimleri yüksektir. Bu nedenle su ve gliserin molekülleri yağlı kağıt üzerinde damlacıklar halinde gözlemlenir.
Cevap: Su ve gliserinin yüksek yüzey gerilimi, damlaların yüzeyde genişlemesini engeller ve küçük damlacıklar halinde kalmasını sağlar. Etil alkol molekülleri arasındaki etkileşimler daha zayıf olduğundan, yağlı kağıt üzerinde daha geniş alanlara yayılır. n-Heksan, London kuvvetleri ile etkileşime girerek yağlı kağıdı daha fazla ıslatır ve yüzeye kolayca yayılır.