Kohäsion Adhäsion

Was sind Kohäsion und Adhäsion?

Kohäsion und Adhäsion entstehen durch Anziehungskräfte zwischen Molekülen. Diese Kräfte nennst du zwischenmolekulare Kräfte. Dazu gehören zum Beispiel Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte.

Je nachdem wo diese Kräfte wirken spricht du von Kohäsion oder Adhäsion. 

• Kohäsion (Zusammenhangskraft) beschreibt die Anziehung zwischen Teilchen desselben Stoffes. Die Teilchen im Inneren eines Stoffes halten sich also gegenseitig zusammen.
• Adhäsion (Anhangskraft) beschreibt dagegen die Anziehung an der Grenzfläche zwischen zwei verschiedenen Stoffen. Eine Grenzfläche entsteht dort, wo zwei Stoffe aufeinandertreffen. 

Wie wirkt Kohäsion?

Kohäsion wirkt zwischen den Teilchen eines Stoffes und hält sie zusammen. Dadurch bleiben Stoffe stabil. Diese Kraft siehst du im Alltag zum Beipiel bei:

• Draht — Die Teilchen im Draht ziehen sich gegenseitig stark an. Deshalb bleibt er als fester Körper zusammen. Du kannst ihn zwar biegen, aber er zerfällt dabei nicht.
• Kreide — Auch hier wirkt die Kohäsionskraft und hält z. B. einen Kreidestift zusammen. Aber wenn du stark genug drückst, bricht die Kreide. Dann ist die Kraft zwischen den Teilchen nicht mehr stark genug.
• Wachs —  Die Kohäsion wirkt hier ebenso, wird bei steigenden Temperaturen aber schwächer.

Wovon hängt die Kohäsionskraft ab?

Wie stark die Kohäsionskraft ist, hängt davon ab, wie nah sich die Teilchen kommen.

Das siehst du gut am Beispiel von Wachs: Kaltes Wachs ist fest, weil seine Teilchen dicht beieinanderliegen. Wird es warm, bewegen sie sich stärker und die Kohäsion wird schwächer.

Die Kohäsionskraft ist daher abhängig vom Aggregatzustand des Stoffes: 

• Feststoffe: Die Teilchen sitzen sehr eng beieinander und sind kaum beweglich. Die Kohäsion ist deshalb sehr stark.
  ➡️ Metalle, Kreide, Glas
• Flüssigkeiten: Die Teilchen haben etwas mehr Abstand und bewegen sich freier. Die Kohäsion ist schwächer als im Feststoff, aber immer noch deutlich spürbar.
  ➡️Öl, Honig, Wasser
• Gase: Die Teilchen sind weit voneinander entfernt. Die Kohäsion ist deshalb sehr gering.
  ➡️ Luft, Sauerstoff, Kohlendioxid

Wie wirkt Adhäsion?

Während Kohäsion Teilchen eines Stoffes zusammenhält, wirkt Adhäsion (Anhangskraft) an Grenzflächen. So eine Grenzfläche entsteht dort, wo zwei Stoffe aufeinandertreffen.

Auch sie entsteht durch zwischenmolekulare Kräfte, die diesmal jedoch zwischen den Teilchen zweier unterschiedlicher Stoffe wirken.

Zwei Beispiele für besonders starke Adhäsion sind: 

• Farbe an der Wand —  Auch zwischen Farbe und Wand wirken Anziehungskräfte. Dadurch verbindet sich die Farbe mit der Oberfläche und bleibt dort haften.
• Kreide an der Tafel — Die Teilchen der Kreide haften an den Teilchen der Tafel. Deshalb bleibt beim Schreiben eine sichtbare Kreidespur zurück.

Wovon hängt die Adhäsionskraft ab?

Wie stark die Adhäsion ausfällt, hängt von mehreren Faktoren ab:

• Chemische Natur der Stoffe
  Ähnliche Stoffe haften besser aneinander. Wasser haftet gut an Glas, weil beide polar  sind. An Wachs haftet Wasser hingegen kaum, da Wachs unpolar ist.
• Oberflächenrauheit
  Eine raue Oberfläche hat mehr Kontaktfläche als eine glatte. Mehr Kontaktfläche bedeutet mehr Berührungspunkte zwischen den Teilchen und damit stärkere Adhäsion.
• Sauberkeit
  Schmutz oder Fett auf einer Oberfläche legt sich zwischen die Teilchen der beiden Stoffe. Das verringert den direkten Kontakt und schwächt die Adhäsion.

Wichtig: Für eine stabile Haftung spielt jedoch nicht nur die Adhäsion eine Rolle. Auch die Kohäsion des haftenden Stoffes ist wichtig. Denn wenn ein Stoff gut an einer Oberfläche haftet, aber innerlich kaum zusammenhält, reißt er trotzdem leicht ab. 

Kohäsion & Adhäsion — Beispiele

Wie Kohäsion und Adhäsion wirken in der Natur oft zusammen. Das kannst du besonders gut am Beispiel von Wasser erkennen. 

Oberflächenspannung

Im Inneren eines Wassertropfens ziehen sich die Wasserteilchen gegenseitig in alle Richtungen an. Es herrscht also starke Kohäsion.

An der Oberfläche ist das anders: Da oben nur Luft ist, fehlen dort die Partner zum Festhalten. Die Adhäsion (Anziehung) zur Luft ist so schwach, dass sie kaum zählt. Als Ergebnis werden die Wasserteilchen mit voller Wucht nach innen gezogen. Die Oberfläche spannt sich wie eine elastische Haut. Das nennst du auch Oberflächenspannung.

Wasser und Glas

Ganz anders verhält es sich, wenn Wasser auf eine Glasoberfläche trifft. Wasser und Glas sind nämlich beide polar, also ziehen ihre Teilchen sich gegenseitig an.

Das siehst du, wenn du Wasser in ein Glasgefäß füllst: Im Glasgefäß ist die Adhäsion zwischen den beiden Stoffen deutlich stärker als der Zusammenhalt (Kohäsion) im Wasser. Die Teilchen „klettern“ am Rand förmlich die Wand hoch. Deshalb siehst du von der Seite eine kleine Kurve nach oben — die Randkrümmung.

Kapillarwirkung

Kohäsion und Adhäsion erklären auch, warum Wasser in dünnen Röhrchen hochsteigt – ein faszinierendes Phänomen namens Kapillarwirkung. Wie diese beiden Kräfte zusammenspielen,  zeigen wir dir in unserem Video!