Back to chapter

2.19:

التماسك

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Cohesion

Languages

Share

التماسك هو القدرة التي تملكها الجزيئات من النوع نفسه للالتصاق بعضها ببعض. المياه هي المثال التقليدي على ذلك. تشكّل عدّة جزيئات القطيرات.التي تنجذب إلى بعضها بواسطة الروابط الهيدروجينية. مع تجمّع القطرات،بعض الجزيئات على السطح تتعرّض للهواء. نظرًا لغياب المواد المناسبة لتشكيل روابط عند هذه الواجهة،سيزداد انجذاب المياه بعضها إلى بعض،فتحدث قوة سحب إلى الداخل.يشكّل هذا السحب العديد من الروابط،بما يولّد سطحًا قادرًا على مقاومة التمزّق في حالات الضغط،وهي ظاهرة تسمّى التوتّر السطحي”بالتالي،يمكن للأشياء الصغيرة المشي على الماء طالما أنّها لا تكسر قوى التماسك الفاعلة.

2.19:

التماسك

التماسك هو التجاذب بين جزيئات من نفس النوع _ مثل جزيئات الماء. يرتبط الأكسجين السالب المشحون جزئياً لجزيء ماء واحد بالهيدروجين الموجب المشحون جزئياً لجزيء الماء الثاني عبر رابطة هيدروجينية. يمكن لكل جزيء ماء أن يشكل ما يصل إلى أربعة روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء الأخرى.

على السطح ، عندما تتجمع جزيئات الماء المتعددة معا من خلال التماسك ، تتشكل قطرة. لا ينتشر الماء عادة عبر السطح. و ذلك لأن جزيئات الماء تنجذب إلى بعضها البعض أكثر من الجزيئات التي تشكل السطح أو الهواء المحيط.

ينتج التوتر السطحي عن التماسك. المتزلجين على البرك ، والمعروفين أيضاً باسم المتزلجين على الماء ، هم من الحشرات التي تستخدم هذه الظاهرة للمشي على الماء. يحدث التوتر السطحي عند الواجهة بين الماء و الهواء (أي سطح الماء). مرة أخرى ، تنجذب جزيئات الماء إلى بعضها البعض أكثر من جزيئات الهواء. و هكذا ، فإن جزيئات الماء على السطح تشكل روابط مع جزيئات الماء المجاورة بجانبها وتحتها. نظراً لأن جزيئات الماء السطحي لا يمكنها تكوين روابط مع جزيئات الماء الأخرى على جانب واحد (الجانب المجاور للهواء) ، فإنها تشكل روابط أقوى مع جزيئات الماء المجاورة لها. تحتوي الجزيئات المترابطة بقوة على مساحة سطح مضغوطة ، مما يؤدي إلى تكوين قطرات كروية من جزيئات الماء. إن التوتر السطحي العالي للماء وطفو أرجل متزلج البركة ، تمكن الحشرة من البقاء على سطح الماء.

الزئبق هو جزيء آخر متماسك يمكن رؤيته بسهولة. و في وعاء زجاجي ، لا ينتشر الزئبق أو يبلل الزجاج ، لأن قوى التماسك بين جزيئات الزئبق أقوى من قوى التلاصق بين الزئبق و الزجاج. على الرغم من أن الماء شديد التماسك ، إلا أنه يمتلك أيضاً تقارباً مع السيليكا. وهكذا ، ينتشر الماء بالتساوي في قاع الوعاء الزجاجي.

Suggested Reading

Yang, Eunjin, Jae Hak Son, Sang-im Lee, Piotr G. Jablonski, and Ho-Young Kim. "Water Striders Adjust Leg Movement Speed to Optimize Takeoff Velocity for Their Morphology." Nature Communications 7 (December 7, 2016). [Source]