Πώς μπορείτε να πείτε ότι οι δεσμοί υδρογόνου είναι ασθενέστεροι από ομοιοπολικούς σε ανόητο στόκο;
* Ιδιότητες του Silly Putty: Οι μοναδικές ιδιότητες του Silly Putty όπως η ελαστικότητα και η ικανότητά της να αναπηδούν προέρχονται από τη δομή του πολυμερούς. Είναι κατασκευασμένο από μακρές αλυσίδες μορίων πολυδιμεθυλοσιλοξανίου (PDMS).
* ομοιοπολικοί δεσμοί: Αυτοί οι ισχυροί δεσμοί συγκρατούν τα άτομα πυριτίου, οξυγόνου και άνθρακα μαζί μέσα στο μόριο PDMS. Αυτοί είναι οι κύριοι δεσμοί που δημιουργούν τις μακρές αλυσίδες.
* δεσμούς υδρογόνου: Οι δεσμοί υδρογόνου είναι ασθενέστερες αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ των ίδιων των αλυσίδων. Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται από την έλξη μεταξύ των μερικώς θετικών ατόμων υδρογόνου μιας αλυσίδας και των μερικώς αρνητικών ατόμων οξυγόνου ενός άλλου.
* Γιατί δεν μπορείτε να πείτε: Δεν μπορείτε να δείτε ή να μετρήσετε εύκολα τη διαφορά στη δύναμη μεταξύ αυτών των δεσμών άμεσα.
* Μπορείτε να τραβήξετε και να τεντώσετε ανόητο στόκο επειδή σπάζετε δεσμούς υδρογόνου, αλλά όχι τους ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς μέσα στα μόρια PDMS.
* Το ιξώδες του ανόητου στόκου (αντίσταση στη ροή) οφείλεται σε συνδυασμό της ευελιξίας των αλυσίδων PDMS και της αντοχής των δεσμών υδρογόνου μεταξύ τους.
Συνοπτικά:
* Οι ιδιότητες του Silly Putty οφείλονται σε μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση τόσο ομοιοπολικών όσο και δεσμών υδρογόνου.
* Δεν μπορείτε να πείτε απευθείας τη διαφορά στη δύναμη απλά παρατηρώντας την.
* Η κατανόηση της δομής και της σύνδεσης σε μοριακό επίπεδο είναι απαραίτητη για να εκτιμηθεί ο ρόλος αυτών των δυνάμεων.
Για να κατανοήσετε τη διαφορά στη δύναμη, θα πρέπει να διεξάγετε επιστημονικά πειράματα όπως:
* Μέτρηση της αντοχής εφελκυσμού του ανόητου στόκου: Αυτό θα σας έδινε μια ιδέα για το πόση δύναμη χρειάζεται για να σπάσετε τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αλυσίδων πολυμερούς.
* Ανάλυση του σημείου τήξης του ανόητου στόκου: Αυτό θα έδειχνε τη δύναμη των ομοιοπολικών δεσμών που συγκρατούν το μόριο PDMS μαζί.
* Χρήση τεχνικών φασματοσκοπίας: Η φασματοσκοπία μπορεί να αποκαλύψει πληροφορίες σχετικά με τους τύπους των ομολόγων που υπάρχουν και τα σχετικά πλεονεκτήματα τους.
