ما سبب تكور سطح الزئبق

ما سبب تكور سطح الزئبق

سبب تكور سطح الزئبق هو أن قوى التماسك أكبر من قوى التلاصق.

يتكور سطح الزئبق لأن قوى التلاصق أو الالتصاق Adhesion أقل بكثير من قوى التماسك Cohesion، وبالتالي عند تجربة إسقاط قطرات من الزئبق على سبيل المثال على سطح زجاجي، يقوم سطح الزئبق بالتقوس والتكور لتخفيف مدى التصاقه بالسطح الزجاجي.

يمكننا القول أيضاً أن السبب وراء تقوس وتكور قطرات الزئبق عند سقوطها على الأسطح، هو مستوى التوتر السطحي Surface tension، حيث يعمل على تقليص حجمه أي مساحة التلاصق مع السطح، لذلك تتخذ قطرات الزئبق الشكل الكروي، لأنه الأقل في مساحة السطح من بين جميع الأشكال الهندسية، وما يساعد على ذلك قوى التماسك بين جزيئات الزئبق، التي تفوق قوى التصاقه.[1][2]

ما الفرق بين قوي التماسك والتلاصق وتكور سطح الزئبق

• قوى التماسك Force of Cohesion.
• قوى الالتصاق Force of adhesion.

قوى التماسك Force of Cohesion: هو التماسك بين الجزيئات المتشابهة في المواد، أي القوة هي التي تجمع بين جزيئات المادة، ثم تربطها ببعضها البعض.

مثال على قوى التماسك جزيئات الماء: يتكون الماء من ذرة أكسجين وذرتين هيدروجين، هنا علاقة بين أقطاب موجبة وسالبة، في جزيئات الماء القطب السالب هو ذرة الأكسجين، والأقطاب الموجبة تتمثل في ذرتي الهيدروجين وهم هنا الجزيئات المتشابهة المعبرني عن قوة التماسك التي نتحدث عنها، عندما تسقط قطرات الماء  يتسبب ذلك في تماسك جزيئات الماء والتصاقهم ببعضهم البعض، عن طريق الروابط الهيدروجينية.

قوى الالتصاق Force of adhesion: هي القوة التي تجمع بين 2 من الجزيئات المتشابهة، يُطلق عليها اسم القوة الميكانيكية أو الكهروستاتيكية، وفي حالة مادة الزئبق تكون قوى الالتصاق أقل بكثير من قوى التماسك، لذلك يكون شكل قطرات الزئبق عند ملامسة الأسطح هو الشكل الكروي أو المتعرج.

مثال على قوى الالتصاق في جزيئات الماء عند سقوطها على الأسطح: عندما تتساقط قطرات الماء على أوراق النبات، يكون الشكل الخارجي للقطرات هو الشكل الكروي، لأن الماء يلتصق بالسطح الذي يسقط عليه، الجدير ذكره أن حالة الالتصاق التي نتحدث عنها، من الممكن أن تحدث بين صلب وصلب وصلب وسائل، العامل الفارق في قوة الالتصاق هنا هو قوة التبلل wettability الخاصة بالسوائل.

العلاقة التي تربط بين قوى التماسك والالتصاق Cohesion&adhesion، تتحدد وفقاً لما يعرف باسم التوتر السطحي Surface tension، وما يرتبط به من مقدار التماسك ومقدار الالتصاق في السائل.

في حالة زيادة قوة التماسك عن الالتصاق يتكور السائل عند سقوطه على السطح، خلاف ما يحدث في حالة زيادة قوى الالتصاق عن التماسك، فإن السائل يسقط على السطح بشكل مبعثر غير كروي، ثم ينتشر على السطح، مثل ما يحدث في الزئبق.[3][4]

قوى التماسك والتلاصق بين جزيئات السائل

نعقد تالياً مقارنة بين قوتي التماسك والالتصاق في السوائل، والتي ذكرنا سابقاً أن العلاقة بينهم هي التي تحدد شكل السائل بعد سقوطه على الأسطح.[5]

التوتر السطحي وتكور سطح الزئبق وأمثلة عليه

كما ذكرنا من قبل أن التوتر السطحي Surface tension هو عبارة عن تقليص مساحة السائل على السطح الواقع عليه، وهذا هو السبب وراء تكور الزئبق، ومن الأمثلة على التوتر السطحي:

• سير الحشرات على سطح الماء.
• طفو إبرة فوق سطح الماء.
• الغسيل باستخدام الماء البارد.[6]

خصائص الزئبق واستخداماته

الزئبق هو مادة كيميائية رقمها 80 في الجدول الدوري، يبلغ قيمة كتلته الذرية 200.59 جرام/ مول، يرمز للزئبق ب HG، يتميز بلونه الفضي المعدني، يعتببر الزئبق موصلاً جيداً للكهرباء والحرارة، يقع هذا العنصر في المجموعة ال 12 في الفترة السادسة من الجدول، يتكور عند سقوطه على السطح الزجاجي لأن قوة الالتصاق أقل من قوة التماسك، وبالتالي تتمسك جزيئاته ببعضها البعض وتأخذ الشكل الكروي.

خصائص الزئبق: من خصاص الزئبق إنه لا يتفاعل مع الأكسجين في الهواء، لكنه لديه القدرة على التفاعل مع بعض الأحماض، يتفاعل الزئبق مع مادة الكبريت، يذوب الزئبق في المادة التي تجمع بين أحماض الهيدروليك والنيتريك.

استخدامات الزئبق:

• يستخدم الزئبق في صنع مقاييس درجة الحرارة.
• يدخل في صنع الأجهزة المخصصة لقياس الضغط الجوي.
• من استخداماته صنع بعض الأنواع من مفاتيح الكهرباء.
• كما إنه مادة أساسية في مكونات بعض أنواع حشوات الضروس والأسنان.[7][8]