Номер 2, страница 22 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. Параграф 6. Смачивание. Капиллярные явления. Вопросы для самопроверки - номер 2, страница 22.

Условие.

2. Смачивает ли ртуть стекло? Почему?

Решение.

2. Смачивает ли ртуть стекло? Почему?

Решение

Нет, ртуть не смачивает стекло. Это явление объясняется соотношением сил межмолекулярного взаимодействия: сил когезии (внутри жидкости) и сил адгезии (между жидкостью и твердой поверхностью).

Смачивание или несмачивание определяется тем, какие силы преобладают:

1. Если силы притяжения между молекулами жидкости и молекулами твердого тела (адгезия) больше, чем силы притяжения между молекулами самой жидкости (когезия), то жидкость смачивает поверхность. Жидкость стремится растечься по поверхности, а краевой угол смачивания $ \theta $ является острым ($ \theta < 90^\circ $).

2. Если силы когезии преобладают над силами адгезии, то жидкость не смачивает поверхность. Она стремится минимизировать площадь контакта с поверхностью, собираясь в каплю. Краевой угол смачивания $ \theta $ в этом случае является тупым ($ \theta > 90^\circ $).

В случае ртути и стекла наблюдается второй случай. Силы когезии между атомами ртути, обусловленные металлической связью, очень велики. Они значительно превосходят силы адгезии (взаимодействия) между атомами ртути и молекулами стекла (в основном, диоксида кремния $ \text{SiO}_2 $).

Вследствие этого, атомы ртути притягиваются друг к другу гораздо сильнее, чем к поверхности стекла. В результате капля ртути на стекле принимает форму, близкую к сферической, а мениск (поверхность жидкости) в стеклянном капилляре будет выпуклым. Краевой угол для ртути на стекле составляет около 130-140°, что подтверждает явление несмачивания.

Ответ: Ртуть не смачивает стекло, потому что силы притяжения между атомами самой ртути (когезионные силы) значительно больше, чем силы притяжения между атомами ртути и молекулами стекла (адгезионные силы).