Oppervlaktespanning
Moleculaire verklaring
De oppervlaktespanning van water ontstaat doordat watermoleculen (H2O) elkaar sterk aantrekken. Bij deze aantrekking worden waterstofbruggen (H-bruggen) gevormd. De elektrische lading van waterdeeltjes is niet gelijk verdeeld, waardoor de positief geladen voorkant (H's) van het ene molecuul sterk aan de negatief geladen achterkant (O) van het andere molecuul trekt. De oppervlaktespanning is zo sterk dat het insecten en kleine voorwerpen kan dragen die een grotere dichtheid hebben dan water en dus eigenlijk zouden moeten zinken.
De oppervlaktespanning is afhankelijk van de aantrekkende kracht (cohesiekracht) van de moleculen onderling.
Oppervlaktespanning ( , spreek uit sigma) is de kracht per meter.
De invloed van zeep.
Wanneer zeep wordt toegevoegd aan het water neemt de oppervlaktespanning sterk af, doordat er veel waterstofbruggen tussen watermoleculen worden verbroken. De staart van een zeepdeeltje wordt door water afgestoten (is hydrofoob), waardoor het deeltje aan de oppervlakte blijft. De verbindingen die zeepdeeltjes daar met watermoleculen vormen zijn veel zwakker dan de waterstofbruggen van de watermoleculen onderling.
De oppervlaktespanning van een zeepoplossing is veel lager dan van zuiver water.
Het meten van de oppervlakte spanning; de ring-methode.
Fz
Het gewicht van een ring wordt bepaald. Dit gebeurt met een dynamometer (veerunster).
Het gewicht is gelijk aan Fz. Vervolgens wordt de ring in de vloeistof gehangen en omhooggetrokken.
Je leest de dynamometer af vlak voordat de ring uit de vloeistof springt. Deze kracht is Fomhoog. Het is de som van het gewicht en de kracht van het
vloeistofoppervlak.
De oppervlaktespanning bereken je uit Formule:
r Fz Fomhoog
4
r is de straal van de ring (in m) De eenheid van is N.m-1
Sommen
r Fz Fomhoog
4
1. schrijf de formule hierboven in de vorm r = 2. schrijf de formule hierboven in de vorm Fz = 3.
Iemand doet metingen om de opp. sp. te bepalen.
Hij meet Fz = 0,32 N, Fomhoog = 0,48 N.
De ring heeft een diameter van 7,5 cm Bereken de opp. spanning (let op afronden).
Link
Kijk ook naar de demo op de volgende link:
http://www.youtube.com/watch?v=6Pg5UI5mbio&feature=related
