7.表面現(xiàn)象 7.1表面張力.ppt

第七章表面化學(xué)surfacechemistry 第七章表面現(xiàn)象 有許多現(xiàn)象與物質(zhì)的表面性質(zhì)有關(guān) 如液滴在不同固體表面有不同的形狀 活性炭能去除冰箱中的異味 藥物微?；稍黾悠淙芙舛?選擇合適的溶劑可增加皮膚吸收等 表面是兩相的分界面 有 液 氣固 氣液 液固 液 界面 廣義表面 表面性質(zhì)有時(shí)當(dāng)表面積很大 物質(zhì)分散度很大 時(shí)才表現(xiàn)出來 分散度可用比表面來表示 或 第七章表面現(xiàn)象 例體積為V的液體分散為半徑為r的液滴時(shí)比表面積多少 A 液滴數(shù) 4 r2 或 第一節(jié)表面能 表面張力 表面熱力學(xué) 一 表面能 以l g表面為例 液體表面分子與內(nèi)部分子受力情況不同 內(nèi)部 分子作用力合力 0 移動(dòng)時(shí)能量沒有變化 表面 分子作用力合力指向液體內(nèi)部 環(huán)境作功 轉(zhuǎn)化為表面能表面積增加 一 表面能 表面能 Wr G G的物理意義 A 為比表面能 簡稱Gibbs表面能 物理意義 單位面積上 表面分子增加的Gibbs自由能 表面分子多于體相分子的能 是體相分子變成表面分子時(shí)環(huán)境作的功 二 表面張力 在l g表面上 可以觀察到處處有使液面拉緊的力 表面張力 如鐵環(huán)上有皂膜 若使金屬框用F力拉動(dòng)dx距離 Wr F dx dG 2dA 2 l dx 單位 N m 1 演示 二 表面張力 物理意義 單位長度中 使液面拉緊的力 表面張力的方向 垂直于作用線 相切于液面 表面張力和表面能物理意義不同 但只是同一事物不同方式描述的結(jié)果 兩者數(shù)值相同 量綱也一致 J m 2 N m m 2 N m 1 在不同場合 按理解方便原則應(yīng)用 三 表面熱力學(xué) 1 熱力學(xué)基本關(guān)系式 對(duì)高度分散具有較大比表面積的多組分系統(tǒng) 熱力學(xué)函數(shù)應(yīng)包括4種變量 如 dG SdT Vdp BdnB dA 還有其它函數(shù)dU dH dF也是 T p n不變時(shí)dG dA 2 表面張力溫度系數(shù) 考慮溫度T的影響dG SdT dA 交叉偏導(dǎo) 三 表面熱力學(xué) 交叉偏導(dǎo) 3 表面積變化時(shí) 熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算 1 S 上式積分 2 可逆過程的熱Qr Qr T S 3 G與可逆功Wr G A Wr 4 H H G T S Wr Qr 環(huán)境作功Wr 環(huán)境傳遞的熱Qr 四 影響 的因素 表面張力 表面能 是分子間作用力在表面上的體現(xiàn) 影響作用力的因素有 1 物質(zhì)本性 如液體 極性 非極性 固體 金屬 有機(jī)物 2 相界面構(gòu)成 相界面是兩相分子交融區(qū) 界面 在兩相 之間 如 水