Kohäsion

Kohäsion ist die Anziehung zwischen Molekülen der gleichen Art wie zum Beispiel Wassermolekülen. Der teilweise geladene negative Sauerstoff eines Wassermoleküls bindet sich an den teilweise positiv geladenen Wasserstoff eines zweiten Wassermoleküls durch eine Wasserstoffbrückenbindung. Jedes Wassermolekül kann mit anderen Wassermolekülen bis zu vier Wasserstoffbrückenbindungen eingehen.

Wenn auf einer Oberfläche mehrere Wassermoleküle durch Kohäsion aufeinandertreffen, bildet sich ein Tropfen. Wasser breitet sich typischerweise nicht über eine Oberfläche aus. Das liegt daran, dass die Wassermoleküle stärker voneinander angezogen werden als von den Molekülen der Oberfläche oder der umgebenden Luft.

Die Kohäsion erzeugt eine Oberflächenspannung. Teichläufer oder auch Wasserläufer genannt, sind Insekten, die sich dieses Phänomen zu Nutze machen, um auf Wasser laufen zu können. Die Oberflächenspannung entsteht an der Grenzfläche zwischen Wasser und Luft (d.h. der Oberfläche des Wassers). Auch hier werden die Wassermoleküle stärker voneinander als von den Molekülen in der Luft angezogen. So bilden die Wassermoleküle an der Oberfläche Bindungen mit benachbarten Wassermolekülen neben und unter ihnen aus. Da die Wassermoleküle an der Oberfläche keine Bindungen mit anderen Wassermolekülen auf einer Seite (der luftnahen Seite) eingehen können, bilden sie stärkere Bindungen mit ihren benachbarten Wassermolekülen aus. Die stark gebundenen Moleküle haben eine verdichtete Oberfläche, wodurch kugelförmige Wassermolekültröpfchen entstehen. Die hohe Oberflächenspannung des Wassers und der Auftrieb der Beine des Teichläufers ermöglichen es dem Insekt, sich auf der Wasseroberfläche zu bewegen.

Quecksilber ist ein weiteres kohäsives Molekül, das man leicht erkennen kann. In einem Glasbehälter breitet sich das Quecksilber nicht aus und benetzt das Glas nicht, da die Kohäsionskräfte zwischen den Quecksilbermolekülen stärker sind als die Haftkräfte zwischen Quecksilber und dem Glas. Obwohl Wasser sehr kohäsiv ist, hat es auch eine Affinität zu Siliziumoxid. Daher verteilt sich Wasser gleichmäßig am Boden eines Glasbehälters.