|
 |
|
Pripremam se za natjecanje iz kemije i naišla sam na pitanje koje se čini banalno ali ipak nisam uspjela pronaći odgovor. "Zašto je volumen smjesa dviju tekućina manji od zbroja volumena pojedinih tekućina? Obrazloži!" Zahvaljujem :)
|
|
Ime i prezime:
Valentina S.
tina.stipe@hotmail.com
|
 |
 |
Najlakše si je taj fenomen predočiti sljedećim misaonim pokusom. Imaš dvije jednako velike kante ispunjene oblucima. U prvoj su obluci veličine šake, a u drugoj veličine oraha. Sadržaj te dvije kante saspeš u jednu, duplo veću, i to dobro protreseš. Razina do koje dopire kamenje sad bi trebala biti manja nego na početku, a razlog tomu to što su se manji kamenčići našli između većih, zauzevši tako volumen koji je dotad bio slobodan. Drugi misaoni pokus opet počinje s kantom punom kamenja, ali sad u nju sipaš pijesak. Opet će u punu kantu stati još dosta toga.
No, to objašnjenje ima dva ozbiljna problema. Prvi je taj da molekule nisu krute gvaljice materije koje bezveze stoje uokolo, a drugi da se može naći i takvih parova tekućina kojima će miješanjem volumen rasti (primjerice, etil-acetat i ugljikov disulfid). Tako da pitanje ne valja jer je nepotpuno.
Razlog obje pojave (i povećanja i smanjenja volumena) leži u strukturi tekućina. Kao i u krutinama, i u tekućinama postoji nekakav red, samo nije velikog dosega. Dok će u kristalu istu pravilnost slijediti milijarde molekula (ili atoma ili iona), u tekućini to neće ići dalje od nekoliko molekula (ili atoma...). K tomu, u krutinama molekule (ili ...) uglavnom stoje na miru dok u tekućinama to nije slučaj.
Kad pomiješaš dvije mješljive tekućine, smjesa će nužno imati drugačiju strukturu jer različite molekule (...) ne možeš slagati na isti način. U nekim slučajevima male molekule će se ugurati u šupljine između velikih, u nekima će se pak jedne i druge tako posložiti da se prijašnje šupljine bolje popune. Oba slučaja uzrokovat će kontrakciju volumena. No, nekad će se među različitim molekulama stvoriti interakcije koje će ih spriječiti da savršeno popune prostor koji imaju na raspolaganju. Često takve spačke izvode vodikove veze, ali u dva ovdje spomenuta slučaja vodikove veze su prisutne tamo gdje imamo kontrakciju volumena, a tamo gdje ih nema, volumen smjese bude veći od zbroja volumenâ sastojaka. Nekad će pak jednostavno slaganje manje gustoće biti povoljnije za molekule (npr. jer bi se kod gušće strukture našli dijelovi koji su si elektrostatski odbojni). Što će se točno zbiti, ovisi, naravno, o samim molekulama.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
icvrtila@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
