普通化學/液體
液體之間存在一些分子間鍵合,但不像固體中的鍵合那麼強。因此,分子彼此靠近,但沒有緊密堆積。相反,它們可以自由地彼此滑動。液體發生在物質的熔點以上,但低於其沸點。在熔點,分子運動速度足夠慢,可以形成剛性鍵併成為固體。在沸點,分子運動速度非常快,無法形成任何鍵併成為氣體。

液體具有確定體積,但不定形狀。當它們不在容器中時,它們可以自由地形成液滴和水坑。當液體在容器中時,它將呈現容器的形狀。與氣體不同,液體不會改變其體積以散佈並完全充滿容器。它們之間存在足夠的分子間鍵合,賦予液體確定的體積。
液體是流體,能夠流動並呈現任何形狀。這是由於弱的分子間鍵合,允許分子自由地彼此滑動。由於是流體,液體表現出許多固體不具備的有趣性質,包括毛細現象和擴散。
液體與氣體一樣,在混合時會發生擴散。這可以透過將食用色素新增到水中觀察到。不同的液體混合在一起時,將以混亂的方式散開並混合。當液體更熱時,擴散會更快,因為增加的動能使分子運動更快,碰撞更頻繁。
液體通常被認為是不可壓縮的。分子已經彼此靠近,因此很難再壓縮它們。在非常高的壓力下,液體實際上會壓縮,但不會壓縮太多。
與氣體不同,液體具有明顯的表面——它們不需要呈現容器的形狀。這使得形成液滴和水坑成為可能。

液體分子彼此吸引。這被稱為內聚力。像甲烷這樣的分子是非極性的,因此它們只通過範德華力相互結合在一起。這些分子將具有最小的內聚力。相反,水分子使用氫鍵,因此它們表現出很強的內聚力。內聚性液體將形成更球形的液滴,並具有更高的表面張力。
附著力是液體分子對其周圍環境的吸引力。附著性液體將表現出毛細現象。它們也更“溼”。汞的內聚力很強,但附著力不強。因此,它在表面滾動時不會留下殘留物。另一方面,水具有更大的附著力。當水在表面上滾動時,它會潤溼該表面,因為一些分子會附著在它上面。
當水滴在不透水(防水)表面上時,它們往往會形成珠狀。這是由於它們的表面張力。液體分子相互吸引,因此它們會減少其表面積。液體邊界處的分子被拉入,導致液滴形狀。當水在滲透表面上時,它會散開,就像在紙巾上一樣。這種毛細現象解釋了地面上的水是如何到達數百英尺高的樹木頂端的。
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附著性液體(如水,但不是汞)將上升到狹窄的管子中。
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內聚性液體具有表面張力來將自身保持為液滴。
液體將均勻地分配壓力。這個概念被稱為帕斯卡定律,對於液壓制動器等裝置至關重要。這是它們不可壓縮性的結果。
| 有幫助的小貼士! | |
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| 如果沒有大氣壓(真空,如外太空),液體就無法形成。 |
液體會蒸發。雖然分子平均動能不足以克服鍵合而變成氣體,但單個分子偶爾會具有高於平均值的能量,並從液體表面脫離。然後分子逸出到氣相。然而,同時,氣體分子可能會撞擊液體表面,並減速到足以加入液體。一杯放在陽光下的水最終會變空。陽光為分子提供能量,使一些分子以氣體形式逸出。最終,所有分子都會逸出。液體蒸發趨勢取決於其分子間作用力。易揮發液體往往會快速蒸發,它們之間具有相對較弱的分子間作用力,使它們更容易從液相中逸出。相反,非易揮發液體由於存在非常強的分子間作用力,因此不會以任何可見程度蒸發。
蒸發隨著溫度升高而增加。它可以透過蒸汽壓來測量,即蒸發氣體在液體表面上方施加的壓力量。蒸汽壓隨著溫度升高而增加,一旦它達到周圍大氣壓,液體就會沸騰。蒸汽壓還取決於液體中分子間作用力的強度。
粘度指的是液體抵抗流動的特性。例如,楓糖漿與水相比粘度相對較高,因為楓糖漿比水流動得慢得多,而水流動相對快且容易。這兩種液體之間粘度差異是由於特定液體內的吸引力造成的。為了流動,分子必須滾動並相互移動。具有較低吸引力的溶液將允許分子以更自由和輕鬆的方式移動,從而降低粘度。
在大多數情況下,液體的粘度隨著液體溫度升高而降低。升高液體溫度會導致分子具有更高的動能。這種動能的增加會破壞液體中存在的分子間作用力。由於粘度取決於這些吸引力,因此當動能增加時,粘度會降低。