Tečnost
Tečnost ili tekućina jest materija tečnog agregatnog stanja.[1] Među molekulama tečnosti supstance prisutne su privlačne sile. Ako su te privlačne sile bliske vrijednostima kinetičke energije molekula plina, počinje udruživanje molekula supstance u krupnije nakupine čestica (agregate) i tako nastaje prvi kondenzirani oblik materije – tečnost. Tečno agregatno stanje viši je oblik organizacije supstance nego plinovito stanje. Čestice supstance nemaju apsolutnu slobodu individualnog kretanja kao u plinovitom stanju, prazan prostor između čestica plina znatno je smanjen, tako da tečnosti imaju znatno manju stišljivost nego plinovi. Uređenost čestica supstance u tečnom stanju znatno je veća nego kod plinova, ali mogućnost kretanja molekula tečnosti još postoji, tako da tečnosti imaju vlastiti volumen, dok nemaju oblik, nego je on određen oblikom prostora u kojem se tečnost nalazi. S porastom temperature intenzitet kretanja molekula tečnosti postaje sve veći, tako da neke molekule napuštaju tečnost i odlaze u prostor iznad tečnosti, formirajući paru tečnosti. U hemiji se tvari tečnog agregatnog stanja označavaju malim slovom l (engleski: liquid).
Tečnost je skoro nestišljiv fluid[2] koji je u skladu sa oblikom svoje posude, ali zadržava skoro konstantnu zapreminu nezavisno od pritiska. To je jedno od četiri osnovna stanja materije (druga su čvrsta, gasna i plazma) i jedino je stanje sa određenim volumenom, ali bez fiksnog oblika.
Gustina tekućine je obično bliska gustoći čvrste materijei i mnogo veća od gustoće plina. Stoga se i tečnost i čvrsta materija nazivaju kondenzovana materija. S druge strane, kako tečnosti i gasovi dijele sposobnost protoka, oboje se nazivaju fluidima.
Tečnost se sastoji od sitnih vibrirajućih čestica materije, poput atoma, koje se drže zajedno međumolekularnim vezama. Poput gasa, tečnost može da teče i poprimi oblik posude. Za razliku od gasa, tečnost održava prilično konstantnu gustinu i ne raspršuje se da bi ispunila svaki prostor u posudi.
Iako tečne vode ima u izobilju na Zemlji, ovo stanje materije je zapravo najmanje uobičajeno u poznatom svemiru, jer tečnosti zahtijevaju relativno uzak raspon temperature/pritiska da bi postojale. Najpoznatija materija u svemiru je ili plin (kao međuzvjezdani oblaci ) ili plazma (kao zvijezde).
Tečnost je jedno od četiri primarna stanja materije, dok su ostala čvrsta, gas i plazma. Tečnost je fluid. Za razliku od čvrste materije, molekule u tečnosti imaju mnogo veću slobodu kretanja. Sile koje vezuju molekule zajedno u čvrstom stanju su samo privremene u tečnosti, dozvoljavajući tečnosti da teče dok čvrsta materija ostaje kruta.
Uvod
urediTečnost je jedno od četiri primarna stanja materije, dok su ostala čvrsta, gas i plazma. Tečnost je fluid. Za razliku od čvrste materije, molekule u tečnosti imaju mnogo veću slobodu kretanja. Sile koje vezuju molekule zajedno u čvrstom stanju su samo privremene u tečnosti, dozvoljavajući tečnosti da teče dok čvrsta materija ostaje kruta.
Tečnost, kao i gas, pokazuje svojstva fluida. Tečnost može da teče, poprimi oblik posude i, ako se stavi u zapečaćenu posudu, ravnomerno će rasporediti primijenjeni pritisak na svaku površinu u kontejneru. Ako se tečnost stavi u vrećicu, može se stisnuti u bilo koji oblik. Za razliku od gasa, tečnost je skoro nestišljiva, što znači da zauzima skoro konstantan volumen u širokom opsegu pritisaka; generalno se ne širi kako bi popunio raspoloživi prostor u posudi, već formira sopstvenu površinu i ne može se uvek lako mešati sa drugom tečnošću. Ova svojstva čine tečnost pogodnom za primjene kao što je hidraulika.
Tečne čestice su vezane čvrsto, ali ne i striktno. One su u stanju da se slobodno kreću jedne oko drugih, što rezultira ograničenim stepenom pokretljivosti čestica. Kako temperatura raste, povećane vibracije molekula uzrokuju povećanje udaljenosti između molekula. Kada tečnost dostigne tačku ključanja, kohezivne sile koje usko vezuju molekule se prekidaju, a tečnost prelazi u gasovito stanje (osim ako ne dođe do pregrijavanja). Ako se temperatura smanji, udaljenosti između molekula postaju manje. Kada tečnost dostigne tačku smrzavanja, molekule će se obično zaključati u vrlo specifičan redoslijed, koji se zove kristalizacija, a veze između njih postaju čvršće, mijenjajući tečnost u njeno čvrsto stanje (osim ako ne dođe do prehlađenja).
Primjeri
urediSamo dva elementa su tečna pri standardnim uslovima za temperaturu i pritisak: živa i brom. Još četiri elementa imaju tačke topljenja nešto iznad sobne temperature: francij, cezij, galij i rubidij.[3] Osim toga, određene mješavine elemenata su tekuće na sobnoj temperaturi, čak i ako su pojedinačni elementi čvrsti pod istim uvjetima (vidi eutektička mješavina). Primjer je legura metala natrij-kalij NaK.[4] Ostale legure metala koje su tečne na sobnoj temperaturi uključuju galinstan, koji je legura galij-indij-kalaj koja se topi na −19 °C (−2 °F), kao i neki amalgami (legure koje sadrže živu).[5]
Čiste supstance koje su tečne u normalnim uslovima uključuju vodu, etanol i mnoge druge organske rastvarače. Tečna voda je od vitalnog značaja u hemiji i biologiji, a neophodna je za sve poznate oblike života.[6][7]
Neorganske tekućine uključuju vodu, magmu, neorganske nevodene rastvarače i mnoge kiseline.
Važne svakodnevne tekućine uključuju vodene otopine poput izbjeljivača za domaćinstvo, druge mješavine različitih supstanci kao što su mineralno ulje i benzin, emulzije poput vinaigreta ili majoneza, suspenzije poput krvi i koloide poput boje i mlijeka.
Mnogi gasovi se mogu ukapljivati hlađenjem, stvarajući tečnosti kao što su tečni kiseonik, tečni azot, tečni vodonik i tečni helij. Međutim, ne mogu se svi plinovi ukapljiti pri atmosferskom pritisku. Ugljični dioksid, na primjer, može biti ukapljen samo pri pritiscima iznad 5,1 atm.[8]
Neki materijali se ne mogu svrstati u klasična tri stanja materije. Na primjer, tečni kristali (koji se koriste u displejima s tekućim kristalima) posjeduju svojstva slična čvrstim materijama i tekućinama i pripadaju vlastitom stanju materije koje se razlikuje od tekućine ili čvrstog stanja.[9]
Primjene
urediPodmazivanje
urediTečnosti su korisne kao maziva zbog svoje sposobnosti da formiraju tanak sloj koji slobodno teče između čvrstih materijala. Maziva kao što je ulje biraju se zbog karakteristike viskoznosti i protoka koje su prikladne u cijelom radnom temperaturnom rasponu komponente. Ulja se često koriste u motorima, mjenjačima, obradi metala i hidrauličkim sistemima zbog svojih dobrih svojstava podmazivanja.[10]
Voda
urediNajrasprostanjenija, najpoznatija, najvažnija i najneophodnija tečnost za čovjeka jest voda. Ona čini oko 70% površine Zemlje, a i oko 65% ljudskog organizma, tako da bez nje ne bi bilo ni života. Među molekulama vode prisutna je vodikova veza.
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ "3.3: Classifying Matter According to Its State—Solid, Liquid, and Gas". Chemistry LibreTexts (jezik: engleski). 2016-04-04. Pristupljeno 2024-10-06.
- ^ "Liquids are practically incompressible". byjus.com (jezik: engleski). Pristupljeno 2024-10-06.
- ^ Theodore Gray, The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe New York: Workman Publishing, 2009, p. 127 ISBN 1-57912-814-9
- ^ Leonchuk, Sergei S.; Falchevskaya, Aleksandra S.; Nikolaev, Vitaly; Vinogradov, Vladimir V. (2022). "NaK alloy: underrated liquid metal". Journal of Materials Chemistry A. Royal Society of Chemistry (RSC). 10 (43): 22955–22976. doi:10.1039/d2ta06882f. ISSN 2050-7488.
- ^ Surmann, Peter; Zeyat, Hanan (2005-10-15). "Voltammetric analysis using a self-renewable non-mercury electrode". Analytical and Bioanalytical Chemistry. Springer Science and Business Media LLC. 383 (6): 1009–1013. doi:10.1007/s00216-005-0069-7. ISSN 1618-2642. PMID 16228199.
- ^ Mottl, Michael J.; Glazer, Brian T.; Kaiser, Ralf I.; Meech, Karen J. (December 2007). "Water and astrobiology" (PDF). Geochemistry. 67 (4): 253–282. Bibcode:2007ChEG...67..253M. doi:10.1016/j.chemer.2007.09.002. ISSN 0009-2819.
- ^ Chyba, Christopher F.; Hand, Kevin P. (1 September 2005). "Astrobiology: The Study of the Living Universe". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 43 (1): 31–74. Bibcode:2005ARA&A..43...31C. doi:10.1146/annurev.astro.43.051804.102202. ISSN 0066-4146.
- ^ Silberberg, Martin S. (2009), Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change, McGraw-Hill Higher Education, str. 448–449, ISBN 978-0-07-304859-8
- ^ Andrienko, Denis (October 2018). "Introduction to liquid crystals". Journal of Molecular Liquids. 267: 520–541. doi:10.1016/j.molliq.2018.01.175. ISSN 0167-7322.
- ^ Theo Mang, Wilfried Dressel Lubricants and lubrication, Wiley-VCH 2007 ISBN 3-527-31497-0