10.7: Viskosität

Da ihre Moleküle umeinander gleiten können, hat eine Flüssigkeit die Fähigkeit zu fließen. Den Widerstand, den sie diesem Fließen entgegensetzt, nennt man Viskosität. Flüssigkeiten, die sehr langsam fließen, wie Glycerin oder Honig, haben eine hohe Viskosität. Flüssigkeiten wie Äther oder Benzin, die sehr leicht fließen, haben eine niedrige Viskosität.

Die Viskosität wird durch die Stärke der zwischenmolekularen Kräfte und insbesondere durch die Form der Moleküle einer Flüssigkeit bestimmt. Flüssigkeiten, deren Moleküle polar sind oder Wasserstoffbrückenbindungen bilden können, sind in der Regel zähflüssiger als ähnliche unpolare Stoffe. Honig, der hauptsächlich aus Glukose und Fruktose besteht (siehe Abbildung unten), ist ein gutes Beispiel für eine Flüssigkeit, die ihre Viskosität der Wasserstoffbrückenbindung verdankt.

Flüssigkeiten mit langen Molekülen sind immer sehr viskos. Das liegt daran, dass sich die Molekülketten wie Spaghetti ineinander verheddern – damit die Flüssigkeit fließen kann, müssen sich die Moleküle erst entwirren. Heizöl, Schmierfett und andere langkettige Alkanmoleküle sind aus diesem Grund recht zähflüssig. Glycerin, CH2OHCHOHCH2OH, ist zum Teil wegen der Länge der Kette, aber auch wegen der umfangreichen Möglichkeiten für Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen zähflüssig. Das folgende Video zeigt mehrere verschiedene langkettige Öle, die jeweils zunehmend viskoser werden.

Die Viskosität einer Flüssigkeit nimmt mit steigender Temperatur immer ab. Je mehr Energie die Moleküle gewinnen, desto leichter können sie sich aus ihrer gegenseitigen Bindung lösen. Auch langkettige Moleküle können sich bei höherer Temperatur freier bewegen und sich daher schneller entflechten. Im folgenden Video wird dieser Effekt anhand einer Haushaltsflüssigkeit demonstriert: Honig. Zur Warnung: Das Video ist mit lauter Hintergrundmusik unterlegt.