a) What physical phenomena indicate the molecular structure of the liquid? b) What is the measure of all interactions? c) What type of near or long‑range interactions are intermolecular interactionsintermolecular interactionsintermolecular interactions? d) In which state of matter the intermolecular interactions will be the largest, and in which the smallest?
Answer:
a) Brownian motion proves the molecular structure of the liquid.
The existence of free surface of liquid indicates the existence of internal forces attracting liquid moleculesliquid moleculesliquid molecules to each other.
The incompressibility of the liquid indicates the repulsion of the liquid molecules during the compression of the liquid and the appearance of attractive forces when attempting to expand the liquid.
b) The measure of all interactions is force. c) Intermolecular interactions are classified as short‑range forces. d) Intermolecular interactions will be greatest in solids and the smallest in gases.
Cohesive forces - forces of mutual attraction of molecules of the same substance, e.g. water or plexiglas.
[Slideshow]
Task 2
Answer the question:
a) What caused the cohesive forces after closing the holes with finger? b) Where are the cohesive forces?
Answer:
a) Cohesive forces have combined four streams of water into one because the lateral surface of one resultant stream of water is smaller than the lateral surfaces of four separate streams of water. b) Cohesive forces occur between molecules of the same substance.
Task 3
Watch the pictures below and think about the cause of the phenomena presented.
[Illustration 1]
Conclusion:
There is a physical phenomenon called surface tensionsurface tensionsurface tension.
This phenomenon occurs at the boundary of the liquid and a solid, gas or other liquid.
Task 4
See illustration “Diagram of interactions occurring on the surface of the liquid”. Suggest an explanation of the observed phenomenon.
Observation of intermolecular interactions forces.
Hypothesis:
There are intermolecular interactions between molecules from which CDs are made and water molecules.
Course of the experiment:
1. The student combines two CDs and separates them. 2. The student combines the same CDs moistened with water and tries to separate them.
Observation:
a) Separation of dry plates does not require additional effort by the student. b) Separation of plates moistened with water is difficult and requires additional force.
Conclusion:
There are intermolecular forces between liquid and solid molecules.
Definition: Adhesive forces - forces acting between liquid and solid molecules. Adhesive forces should not be confused with cohesive forces, which are the forces of interaction between molecules of the same liquid.
Task 5
Familiarize yourself with the illustration „Different types of meniscusmeniscusmeniscus.
[Illustration 3]
[Interactive graphics]
Task 6
Specify whether the sentences are true or false:
a) When the cohesive forces of the liquid moleculesliquid moleculesliquid molecules are greater than the adhesive forces between the liquid molecules and the vessel molecules, a convex meniscusmeniscusmeniscus is formed. b) When the cohesive forces of the liquid molecules are greater than the adhesive forces between the liquid molecules and the vessel molecules, a concave meniscus is formed. c) When the cohesive forces of the liquid molecules are equal to the adhesive forces between the liquid molecules and the vessel molecules, there is no meniscus.
- Oddziaływania występujące między cząsteczkami tej samej substancji to siły spójności (kohezji). - Oddziaływania międzycząsteczkowe występujące między cząsteczkami różnych substancji to siły przylegania (adhezji). - Wzajemne relacje między siłami przylegania i spójności prowadzą do powstawania menisku. Gdy siły spójności między cząsteczkami cieczy przeważają nad siłami przylegania, powstaje menisk wypukły. Gdy siły przylegania są większe od sił spójności, powstaje menisk wklęsły. - Powierzchnia cieczy dąży do zajmowania jak najmniejszego pola. Objawia się to w sytuacji, kiedy to pole się powiększy (np. nastąpi ugięcie powierzchni). Występują wówczas siły napięcia powierzchniowego, dążące do zmniejszenia pola tej powierzchni (np. przez przywrócenie jej płaskiego kształtu).
Wpływ, jaki na cząsteczkę wywierają sąsiednie cząsteczki wewnątrz objętości cieczy, jest niewielki, ponieważ siły spójności pochodzące z jej otoczenia niemal zupełnie się równoważą. Zupełnie inaczej jest, gdy cząsteczka znajduje się na powierzchni cieczy. Wtedy na cząsteczkę działają siły spójności pochodzące od cząsteczek znajdujących się we wnętrzu cieczy. Siły przyciągające ze strony cząsteczek cieczy sprawiają zatem, że siła wypadkowa działająca na tę cząsteczkę jest zwrócona do wnętrza cieczy, prostopadle do jej powierzchni. Cienką warstwę cieczy o tej właściwości nazywamy błoną powierzchniową.
m41f3e2569f79edc6_1528449000663_0
Oddziaływania międzycząsteczkowe między cieczami a ciałami stałymi
m41f3e2569f79edc6_1528449084556_0
Drugi
m41f3e2569f79edc6_1528449076687_0
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
m41f3e2569f79edc6_1528449068082_0
45 minut
m41f3e2569f79edc6_1528449523725_0
Przedstawienie oddziaływań międzycząsteczkowych i ich skutków.
m41f3e2569f79edc6_1528449552113_0
1. Przedstawienie oddziaływań międzycząsteczkowych w cieczach.
2. Określanie wielkości oddziaływań międzycząsteczkowych w cieczach.
m41f3e2569f79edc6_1528450430307_0
Uczeń:
- rozpoznaje oddziaływania międzycząsteczkowe w cieczach,
- określa od czego zależy wielkość sił przylegania i spójności.
m41f3e2569f79edc6_1528449534267_0
1. Uczenie się przez obserwację.
2. Formułowanie problemów i pomysłów ich rozwiązywania.
m41f3e2569f79edc6_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca z całą klasą, burza mózgów.
m41f3e2569f79edc6_1528450127855_0
Polecenie 1
Odpowiedz na pytania:
a) Jakie zjawiska fizyczne świadczą o cząsteczkowej budowie cieczy? b) Co jest miarą wszystkich oddziaływań? c) Do jakiego typu oddziaływań bliskiego czy dalekiego zasięgu zaliczamy oddziaływania międzycząsteczkowe? d) W którym stanie skupienia ciał oddziaływania międzycząsteczkowe będą największe, a w którym najmniejsze?
Odpowiedź:
a) Ruchy Browna dowodzą budowy cząsteczkowej cieczy.
Istnienie powierzchni swobodnej cieczy, świadczy o istnieniu wewnętrznych sił przyciągających cząsteczki cieczy do siebie.
Nieściśliwość cieczy świadczy o odpychaniu się cząsteczek cieczy podczas ściskania cieczy oraz o pojawieniu się sił przyciągania podczas prób rozprężania cieczy.
b) Miarą wszystkich oddziaływań jest siła. c) Oddziaływania międzycząsteczkowe zaliczamy do sił bliskiego zasięgu. d) Oddziaływania międzycząsteczkowe będą największe w ciele stałym, a najmniejsze w gazie.
m41f3e2569f79edc6_1528446435040_0
Definicja:
Siły spójności (kohezji) – siły wzajemnego przyciągania się cząsteczek tej samej substancji, np. wody lub pleksiglasu.
[Slideshow]
Polecenie 2
Odpowiedz na pytanie:
a) Co spowodowały siły spójności po zatkaniu palcem otworków ? b) Gdzie występują siły spójności?
Odpowiedź:
a) Siły spójności spowodowały połączenie czterech strumieni wody w jeden, ponieważ powierzchnia boczna jednego wypadkowego strumienia wody jest mniejsza niż powierzchnie boczne czterech osobnych strumieni wody. b) Siły spójności zwane siłami kohezji występują pomiędzy cząsteczkami tej samej substancji.
Polecenie 3
Obejrzyj poniższe zdjęcia i zastanów się nad przyczyną przedstawionych zjawisk.
[Ilustracja 1]
Wniosek:
Występuje tu zjawisko fizyczne określane jako napięcie powierzchniowe.
Zjawisko to ma miejsce na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazem lub inną cieczą.
Polecenie 4
Obejrzyj ilustrację „Napięcie powierzchniowe” oraz ilustrację „Schemat oddziaływań na powierzchni cieczy” i porównaj je ze sobą. Zaproponuj wyjaśnienie obserwowanego zjawiska.
[Ilustracja 2]
Wniosek:
Wpływ, jaki na cząsteczkę wywierają sąsiednie cząsteczki wewnątrz objętości cieczy, jest niewielki, ponieważ siły spójności pochodzące z jej otoczenia niemal zupełnie się równoważą. Zupełnie inaczej jest, gdy cząsteczka znajduje się na powierzchni cieczy. Wtedy na cząsteczkę działają siły spójności pochodzące od cząsteczek znajdujących się we wnętrzu cieczy. Siły przyciągające ze strony cząsteczek cieczy sprawiają zatem, że siła wypadkowa działająca na tę cząsteczkę jest zwrócona do wnętrza cieczy, prostopadle do jej powierzchni. Cienką warstwę cieczy o tej właściwości nazywamy błoną powierzchniową.
Doświadczenie pokazowe:
Obserwacja sił oddziaływań międzycząsteczkowych.
Hipoteza:
Między cząsteczkami, z których wykonane są płyty CD a cząsteczkami wody występują oddziaływania międzycząsteczkowe.
Przebieg:
1. Uczeń łączy z sobą dwie płyty CD i rozdziela je. 2. Uczeń łączy te same płyty zwilżone wodą i próbuje je rozdzielić.
Obserwacja:
a) Rozdzielenie płyt suchych nie wymaga dodatkowego wysiłku ucznia. b) Rozdzielenie płyt zwilżonych wodą jest trudne i wymaga dodatkowej siły.
Wniosek:
Występują tu siły oddziaływania międzycząsteczkowego pomiędzy cząsteczkami cieczy i ciała stałego.
Definicja: Siły przylegania (adhezji) - siły działające między cząsteczkami cieczy i ciała stałego. Sił adhezji nie należy mylić z siłami spójności (kohezji), które są siłami oddziaływania między cząsteczkami tej samej cieczy.
Polecenie 5
Zapoznaj się z rysunkiem „różne rodzaje menisku”.
[Ilustracja 3]
[Grafika interaktywna]
Polecenie 6
Określ prawdziwość zdań:
a) Gdy siły spójności cząsteczek cieczy są większe od sił przylegania między cząsteczkami cieczy a cząsteczkami naczynia, powstaje menisk wypukły. b) Gdy siły spójności cząsteczek cieczy są większe niż siły przylegania między cząsteczkami cieczy a cząsteczkami naczynia, nie powstaje menisk. c) Gdy siły spójności cząsteczek cieczy są większe niż siły przylegania między cząsteczkami cieczy a cząsteczkami naczynia, nie powstaje wklęsły.
Odpowiedź:
a) Prawda. b) Fałsz. c) Prawda.
m41f3e2569f79edc6_1528450119332_0
- Oddziaływania występujące między cząsteczkami tej samej substancji to siły spójności (kohezji). - Oddziaływania międzycząsteczkowe występujące między cząsteczkami różnych substancji to siły przylegania (adhezji). - Wzajemne relacje między siłami przylegania i spójności prowadzą do powstawania menisku. Gdy siły spójności między cząsteczkami cieczy przeważają nad siłami przylegania, powstaje menisk wypukły. Gdy siły przylegania są większe od sił spójności, powstaje menisk wklęsły. - Powierzchnia cieczy dąży do zajmowania jak najmniejszego pola. Objawia się to w sytuacji, kiedy to pole się powiększy (np. nastąpi ugięcie powierzchni). Występują wówczas siły napięcia powierzchniowego, dążące do zmniejszenia pola tej powierzchni (np. przez przywrócenie jej płaskiego kształtu).
intermolecular interactions1
intermolecular interactions
oddziaływania międzycząsteczkowe
R1EnFoRsHIb631
wymowa w języku angielskim: intermolecular interactions
wymowa w języku angielskim: intermolecular interactions