التماسك (الكيمياء)

قطرة ماء في حالة توازن بين التماسك والجاذبية

في الكيمياء والفيزياء ، يُعرف التماسك ( من اللاتينية cohaesiō بمعنى " التماسك، الوحدة " )، ويُسمى أيضًا التجاذب التماسك أو القوة التماسكية ، بأنه خاصية أو فعل جزيئات متشابهة تلتصق ببعضها البعض، حيث يكون كل منها جاذبًا للآخر. وهي خاصية جوهرية للمادة ناتجة عن شكل وبنية جزيئاتها، مما يجعل توزيع الإلكترونات المحيطة غير منتظم عندما تقترب الجزيئات من بعضها، مُحدثًا تجاذبًا كهربائيًا يُمكنه الحفاظ على بنية مجهرية مثل قطرة الماء . يسمح التماسك بوجود التوتر السطحي ، مما يُنشئ حالة "شبه صلبة" يُمكن وضع مواد خفيفة الوزن أو منخفضة الكثافة عليها. 

الماء ، على سبيل المثال، يتميز بتماسك قوي، إذ يمكن لكل جزيء أن يُكوّن أربع روابط هيدروجينية مع جزيئات ماء أخرى في تكوين رباعي الأوجه . ينتج عن ذلك قوة كولوم قوية نسبيًا بين الجزيئات. ببساطة، تسمح قطبية جزيئات الماء (حالة يكون فيها الجزيء مشحونًا بشحنات معاكسة على قطبيه) بتجاذبها مع بعضها البعض. تعود هذه القطبية إلى السالبية الكهربية لذرة الأكسجين: فالأكسجين أكثر سالبية كهربية من ذرات الهيدروجين، لذا فإن الإلكترونات التي تتشاركها عبر الروابط التساهمية تكون غالبًا أقرب إلى الأكسجين منها إلى الهيدروجين. تُسمى هذه الروابط بالروابط التساهمية القطبية، وهي روابط تساهمية بين الذرات التي تصبح بالتالي مشحونة بشحنات معاكسة. [ 1 ] في حالة جزيء الماء، تحمل ذرات الهيدروجين شحنات موجبة بينما تحمل ذرة الأكسجين شحنة سالبة. يسمح هذا الاستقطاب الشحني داخل الجزيء له بالاصطفاف مع الجزيئات المجاورة من خلال روابط هيدروجينية قوية بين الجزيئات، مما يجعل السائل متماسكًا. ومع ذلك، فإن غازات فان دير فالس مثل الميثان لها تماسك ضعيف بسبب قوى فان دير فالس التي تعمل عن طريق الاستقطاب المستحث في الجزيئات غير القطبية.

يساعد التماسك، إلى جانب الالتصاق (التجاذب بين الجزيئات المختلفة)، في تفسير ظواهر مثل الهلالة والتوتر السطحي والخاصية الشعرية .

يُعدّ الزئبق في قارورة زجاجية مثالًا جيدًا على تأثير نسبة قوى التماسك والالتصاق. نظرًا لقوة تماسك الزئبق العالية وضعف التصاقه بالزجاج، فإنه لا ينتشر ليغطي قاع القارورة، وإذا وُضعت كمية كافية منه لتغطية القاع، فإنه يُشكّل سطحًا هلاليًا محدبًا بشدة ، بينما يكون سطح الماء الهلالي مقعرًا . لا يُبلّل الزئبق الزجاج، على عكس الماء والعديد من السوائل الأخرى ، [ 2 ] وإذا أُميلت القارورة، فإنه يتدحرج داخلها.

انظر أيضاً

مراجع

  1. نيل كامبل، علم الأحياء، الطبعة التاسعة، ص 92
  2. العلوم العامة بقلم كارلتون وولسي واشبورن