Kohäsionsdefinition in der Chemie

Das Wort Zusammenhalt kommt vom lateinischen Wort cohaerere, was bedeutet "zusammenhalten oder zusammenbleiben". In der Chemie ist Kohäsion ein Maß dafür, wie gut Moleküle aneinander haften oder sich gruppieren. Es wird durch die kohäsive Anziehungskraft zwischen ähnlichen Molekülen verursacht. Kohäsion ist eine intrinsische Eigenschaft eines Moleküls, die durch Form, Struktur und Verteilung der elektrischen Ladung bestimmt wird. Wenn sich kohäsive Moleküle einander nähern, hält die elektrische Anziehung zwischen Teilen jedes Moleküls sie zusammen.

Kohäsive Kräfte sind verantwortlich für die Oberflächenspannung, den Widerstand einer Oberfläche gegen Bruch bei Belastung oder Spannung.

Beispiele

Ein häufiges Beispiel für Kohäsion ist das Verhalten von Wassermolekülen. Jedes Wassermolekül kann mit benachbarten Molekülen vier Wasserstoffbrückenbindungen eingehen. Die starke Coulomb-Anziehung zwischen den Molekülen zieht sie zusammen oder macht sie "klebrig". Da die Wassermoleküle stärker voneinander angezogen werden als von anderen Molekülen, bilden sie Tröpfchen auf Oberflächen (z. B. Tautropfen) und bilden eine Kuppel, wenn ein Behälter vor dem Überlaufen der Seiten gefüllt wird. Die durch Kohäsion erzeugte Oberflächenspannung ermöglicht es, dass leichte Objekte auf dem Wasser schwimmen, ohne zu sinken (z. B. Wasserläufer, die auf dem Wasser laufen)..

Eine andere zusammenhängende Substanz ist Quecksilber. Quecksilberatome sind stark voneinander angezogen; sie perlen auf oberflächen zusammen. Quecksilber haftet an sich selbst, wenn es fließt.

Kohäsion vs. Adhäsion

Kohäsion und Adhäsion sind häufig verwirrende Begriffe. Während sich Kohäsion auf die Anziehung zwischen Molekülen desselben Typs bezieht, bezieht sich Adhäsion auf die Anziehung zwischen zwei verschiedenen Arten von Molekülen.

Eine Kombination aus Kohäsion und Adhäsion ist für die Kapillarwirkung verantwortlich. Dies geschieht, wenn Wasser das Innere eines dünnen Glasrohrs oder den Stiel einer Pflanze erklimmt. Durch die Kohäsion werden die Wassermoleküle zusammengehalten, während durch die Adhäsion die Wassermoleküle an Glas oder Pflanzengewebe haften. Je kleiner der Durchmesser der Röhre ist, desto höher kann das Wasser nach oben wandern.

Kohäsion und Adhäsion sind auch für den Meniskus von Flüssigkeiten in Gläsern verantwortlich. Der Meniskus von Wasser in einem Glas ist am höchsten, wenn das Wasser mit dem Glas in Kontakt steht, und bildet eine Kurve mit dem Tiefpunkt in der Mitte. Die Haftung zwischen Wasser und Glasmolekülen ist stärker als die Kohäsion zwischen den Wassermolekülen. Quecksilber dagegen bildet einen konvexen Meniskus. Die von der Flüssigkeit gebildete Kurve ist dort am niedrigsten, wo das Metall das Glas berührt, und in der Mitte am höchsten. Das liegt daran, dass Quecksilberatome durch Kohäsion stärker voneinander angezogen werden als durch Adhäsion von Glas. Da die Form des Meniskus teilweise von der Adhäsion abhängt, weist er bei Materialwechsel nicht die gleiche Krümmung auf. Der Wassermeniskus in einem Glasrohr ist stärker gekrümmt als in einem Kunststoffrohr.

Einige Glastypen werden mit einem Netzmittel oder Tensid behandelt, um die Adhäsionsmenge zu verringern, so dass die Kapillarwirkung verringert wird und ein Behälter beim Ausgießen mehr Wasser liefert. Die Benetzbarkeit oder Benetzung, die Fähigkeit einer Flüssigkeit, sich auf einer Oberfläche auszubreiten, ist eine weitere Eigenschaft, die durch Kohäsion und Adhäsion beeinflusst wird.