Δεδομένου ότι το νερό είναι ένα πολύ μικρότερο μόριο από το οκτάνιο C8H18 θα περίμενε κανείς να ρέει πιο γρήγορα, ωστόσο μελέτες δείχνουν ότι σχεδόν τέσσερις φορές ως ιξώδη πώς μπορεί να εξηγηθεί αυτό;

Έχετε δίκιο, τα μόρια νερού είναι σημαντικά μικρότερα από τα μόρια οκτανίου. Ωστόσο, το ιξώδες δεν αφορά μόνο το μοριακό μέγεθος. Εδώ είναι γιατί το νερό είναι πραγματικά πιο ιξώδες από το οκτάνιο:

1. Δεσμός υδρογόνου: Τα μόρια νερού σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους. Αυτοί οι δεσμοί είναι σαν τις μικροσκοπικές "κολλώδεις γέφυρες" μεταξύ των μορίων, αυξάνοντας σημαντικά την αντίσταση τους στη ροή. Ο Οκτάνιο, από την άλλη πλευρά, βιώνει μόνο ασθενέστερες δυνάμεις van der Waals, οι οποίες ξεπερνούν εύκολα.

2. Μοριακό σχήμα: Ενώ τα μόρια νερού είναι μικρότερα, είναι επίσης λυγισμένα (σχήμα V) λόγω των μοναχικών ζευγών στο άτομο οξυγόνου. Αυτό το σχήμα επιτρέπει εκτεταμένα δίκτυα συγκόλλησης υδρογόνου, συμβάλλοντας περαιτέρω στο ιξώδες του. Το οκτάνιο έχει μια γραμμική δομή, καθιστώντας τα μόρια του λιγότερο ικανά να αλληλεπιδρούν έντονα.

3. Θερμοκρασία: Το ιξώδες εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η κινητική ενέργεια των μορίων ξεπερνά τις ενδομοριακές δυνάμεις, οδηγώντας σε μείωση του ιξώδους. Σε θερμοκρασία δωματίου, το νερό είναι λιγότερο ιξώδες από το οκτάνιο, αλλά σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, αυτή η διαφορά γίνεται πολύ πιο έντονη.

Συνοπτικά:

Παρόλο που τα μόρια του νερού είναι μικρότερα, η ισχυρή δέσμευση υδρογόνου και η ευνοϊκή γεωμετρία για αυτούς τους δεσμούς δημιουργούν μια πολύ πιο ανθεκτική ροή σε σύγκριση με το οκτάνιο, το οποίο βασίζεται σε ασθενέστερες δυνάμεις van der Waals. Αυτό εξηγεί γιατί το νερό είναι πιο ιξώδες παρά το μικρότερο μέγεθος του.