2.19: Cohesión

La cohesión es la atracción entre moléculas del mismo tipo, como las moléculas de agua. Las moléculas de agua tienen una carga general neutra, pero son moléculas polares. Un átomo de oxígeno en una molécula de agua tiene una carga negativa parcial que puede unirse a un átomo de hidrógeno con una carga positiva parcial en una segunda molécula de agua, formando un enlace de hidrógeno. Cada molécula de agua puede formar hasta cuatro enlaces de hidrógeno con otras moléculas de agua. Los enlaces de hidrógeno son responsables de la naturaleza cohesiva del agua.

En una superficie, cuando varias moléculas de agua se unen mediante cohesión, se forma una gota. Por lo general, el agua no se extiende por la superficie porque las moléculas de agua se sienten más atraídas entre sí que por las moléculas que forman la superficie o el aire circundante. La atracción entre las moléculas de agua en la superficie y el agua en masa se llama tensión superficial.

La tensión superficial resulta de la cohesión. Los patinadores de estanques, también conocidos como zapateros, son insectos que utilizan este fenómeno para caminar sobre el agua. La tensión superficial ocurre en la interfaz entre el agua y el aire (es decir, en la superficie del agua). Las moléculas de agua en la superficie interactúan con las moléculas de agua vecinas al lado y debajo de ellas. Dado que las moléculas de agua superficiales no pueden formar enlaces de hidrógeno con otras moléculas de agua en un lado (el lado junto al aire), forman interacciones más fuertes con sus moléculas de agua vecinas. Las moléculas fuertemente unidas tienen una superficie comprimida, lo que crea gotas esféricas de moléculas de agua. La alta tensión superficial del agua y la flotabilidad de las patas del patinador del estanque permiten que el insecto permanezca en la superficie del agua.

El mercurio es otro líquido cohesivo. En un recipiente de vidrio, el mercurio permanece en gotas esféricas porque las fuerzas de cohesión entre las moléculas de mercurio son más fuertes que las fuerzas adhesivas entre el mercurio y el vidrio. Por el contrario, aunque el agua es muy cohesiva, también tiene afinidad por la sílice (el componente principal del vidrio). Por lo tanto, el agua se dispersa uniformemente en el fondo de un recipiente de vidrio.

Este texto está adaptado de   Openstax/Chemistry-2e/section 10.2; Properties of liquids

- [Instructor] Cohesión es la tendencia

de que el mismo tipo de moléculas se mantengan juntas.

El agua es un ejemplo clásico.

Múltiples moléculas forman gotitas

conforme se atraen cohesivamente por la unión de hidrógeno.

A medida que se juntan las gotas, algunas moléculas

de la superficie están expuestas al aire.

Dada la falta de sustancias adecuadas para unirse

en esta interfaz, el agua quedará más atraída a si misma,

creando un tirón hacia adentro.

Dicha atracción crea muchas uniones,

generando una superficie que es capaz de resistir la ruptura

en situaciones de tensión,

un fenómeno llamado tensión superficial.

En consecuencia, los objetos pequeños pueden caminar sobre

el agua mientras no rompan las fuerzas cohesivas en juego.