表面化學與膠體例題課件

σ＞σ＞σ極性鍵＞σ非極性鍵,★與壓強有關★與溫度有關一般：溫度升高,σ↓；教材P544式（11-3）溫度升高到臨界溫度Tcσ→0★其它：分散度等★與接觸相的密度有關（見教材P543表11-2）一般：壓強升高,σ↓；見教材P544圖11-52.影響表面張力的因素★與物質本性有關分子間的作用力越大，σ接觸相相同，σ固體＞σ液體σ=（GT,p-G’T,p）/As=Gs/AsGs：(比)表面過剩Gibbs自由能，表面過剩自由能恒T，p下的表面過程有：dGT,p=dGs=σdAs+Asdσ≤0體系中各相組成（ni）恒定，σ確定，則：dGs=

σdAs≤0，表面積減小為自動過程；微物表面積不能改變時，dGs=

Asdσ

≤0，σ減小為自動過程，吸附，潤濕等表面過程。自動平衡自動平衡平衡自動提問：表面Gibbs自由能、比表面Gibbs自由能、表面張力三者的概念、單位是否相同？如何表示？

某立方體物質1kg，總面積為0.54m2，表面自由能為0.9J。當將其粉碎為邊長為10－8m的立方體時，其表面能為

。

σ=Gs’/A=0.9/0.54Nm-1A=0.54m2=6L2L=0.3mN=(0.3)3/(10-8)3=0.027×1024Aˊ=N×6×(10-8)2Gs’=Aˊ·σ=N×6×(10-8)2·0.9/0.54=Wˊ>0表面張力的數值與很多因素有關，但是它與:A.溫度無關B.另一相物質無關C.表面積的大小無關D.組成無關接觸物質密度差越大，表面張力越大；溫度越高，越小；壓力越大，表面張力越小。在給定的溫度及壓力下，把一定體積的水分散成許多小水滴，在這一變化中，水的總表面積和比表面都會增大，但表面張力保持不變，表面能變大。1、球形曲面的附加壓力計算公式為

。2、某溫度下肥皂溶液的表面張力為6×10－3N/m。若空氣中有一直徑為0.02m的球形肥皂泡，則泡內的附加壓力為

。ps=2σ/rps=4σ/rσ：J·m-2=N·m·m-2=N·m-1

Pa=J·m-3=N·m-2

1、由于附加壓強的作用，不規(guī)則的液滴都會被規(guī)范成球狀。露珠呈球形2、兩塊干燥的玻璃板間放一滴水很難拉開，兩塊石蠟板間放一滴水很溶液拉開在水平放置的玻璃毛細管中分別加入少量的純水和汞。毛細管中液體兩端的液面分別呈何種形狀？如果分別在管外的右端液面處微微加熱，管中的液體將向哪一方向移動？根據Kelvin公式，對于同一種液體物質，其平液面、凹液面以及凸液面的飽和蒸氣壓的大小順序如何？★

凹液面，r＜0，則：pr=p凹＜p0，

且|r|越小，p凹越小；★

凸液面，r＞0，則：pr=p凸＞p0，▲微小物質的熔點低（凸面）

微小物質的飽和蒸氣壓＞大塊物質飽和蒸氣壓

微小物質化學勢大塊物質化學勢＞，熔融時，則：＞微物熔融應滿足：故熔點降低Tf（微?。糡f（大塊）

微小固體易溶，溶解吸熱，系統(tǒng)溫度下降，▲微小固體物質的溶解度大溶解度：恒T﹑p下，溶質在溶劑中達到溶解平衡時的（飽和）濃度。將開爾文公式與亨利定律結合，推導得：和若r2＜r1，則c2>c1，即：物質顆粒越小，其溶解度越大；因為固體顆粒的r＞0，所以微小物質的溶解度(cr)大于正常條件下物質的溶解度(c0)已知下列各物質的沸點分別為：正戊烷：36.1℃；乙烷：–88.6℃；氮氣：–195.8℃；氯氣：–34.6℃，在25℃用活性炭作吸附劑時，最易被吸附的氣體是

在下列氣體以活性炭作吸附劑時：乙烷；氮氣；氯氣；氧氣。若其中氯氣最易被吸附，氮氣最不易被吸附，則說明

的沸點最低，的沸點最高。易揮發(fā)的氣體最不易被吸附。易液化的易被吸附。

防毒面具吸附毒氣而基本上不吸附氧氣，是因為一般毒氣都易液化，而氧氣難以液化。關于物理吸附與化學吸附，下列說法是否正確？物理吸附是分子間力起作用，化學吸附是化學鍵力起作用。物理吸附有選擇性，化學吸附無選擇性。物理吸附速率快，化學吸附速率慢。物理吸附不太牢固，易解吸；化學吸附較牢固，不易解吸。還有：吸附層，可逆性，吸附溫度的區(qū)別下列說法中是否正確？A.BET吸附等溫式只適用于單分子層吸附B.飽和溶液陳化，晶粒長大，是因為小晶粒的溶解度比大晶粒的大。C.人工降雨時在大氣中撒入化學物質的主要目的是促進凝結中心形成。D.一定溫度下，凹形顆粒的半徑越小，其飽和蒸氣壓就越小E.當油滴在水面上的鋪展系數小于零時，油滴可在水面上鋪展已知298K時，σ(H２O)＝72.10mN·m-1，σ（汞-H2O）＝37.0mN·m-1，σ（汞）=478mN·m-1。試判斷水能否在汞表面上鋪展開來?解：cosθ=[σ(汞)-σ(汞-水)]/σ(水)＞0說明水能在汞表面上展開。已知丁酸水溶液在19℃的表面張力與濃度的關系為σ=σ0–aln（1+bc），式中σ0、a、b均為常數，則溶液的表面吸附量Γ與溶液濃度c的關系為

。

1、在一盆清水的表面平行放兩根火柴棍。水面靜止后，在火柴棍間滴一滴肥皂水，兩棍間的距離是加大還是縮小？2、純水上的一紙船不會自動航行。若在船尾靠水部分涂抹一點肥皂，再放入水中，情況又如何？三、膠體的基本性質

1.動力性質：膠體粒子不規(guī)則熱運動引起。（1）布朗運動：在分散介質中處于不停的，無規(guī)則的熱運動狀態(tài)。顆粒越小，溫度越高，越劇烈（2）擴散：有濃度梯度時，物質粒子因熱運動而發(fā)生宏觀上的定向遷移(高濃度→低濃度)。如一杯清水中放入一塊泥土，不攪拌，整杯水逐漸由下往上變渾濁。布朗運動、擴散

濃度梯度越大，擴散速率越快。膜內膜外膜內膜外R―(C1)0R―(C1)0Na+(C1)Na+(C2)Na+(C1+x)Na+(C2-x)Cl―(0)Cl―(C2)Cl―(x)Cl―(C2-x)

平衡前平衡后μNaCl，內=μNaCl，外即：RTlnaNaCl，內=RTlnaNaCl，外aNaCl，內=aNaCl，外(）內=（）外

（）內=（）外利用此平衡條件，可以求算出平衡以后膜兩邊各種離子的濃度：

平衡時膜兩邊的NaCl濃度之比為：解：設達平衡時有xmol的NaCl由膜內進入膜外，則離子濃度分布為：膜內膜外P+Cl－Na+Na+Cl－0.025（8×0.025+0.1）-x0.1-x0.1+x0.1+x

【（8×0.025+0.1）-x】×0.1-x=（0.1+x）×（0.1+x）

x=mol·dm-3滲透壓為Π=[0.025+（8×0.025+0.1）-x+0.1-x-(0.1+x+0.1+x)]×8.314×（273.15+27）=Pa下列說法中是否正確？A.溫度越高，膠粒越大，Brown運動越明顯P587B.分散相與分散介質的密度差越大，膠體粒子越小，介質粘度越大，沉降越快。P589C.根據高度分布定律，粒子濃度減少一半所需的高度越小，粒子沉降的趨勢越大P589D.根據高度分布定律，膠粒顆粒較大，密度較大，沉降越明顯，粒子濃度隨高度變化也大。P589E.ζ電勢的絕對值越大，擴散層中的反號粒子越少P593F.膠粒的折射率與介質的折射率相差越大，散射光越弱P591

A、B、D、E、F不對（1）晴天的天空是藍色，朝霞和落日的余暉多呈紅色光的波長越短，散射光越強，許多溶膠用白光照射時，從側面看到藍紫色（短波長）乳光。散射光主要是藍色、紫色，透過光為將短波長的光散射以后留下的長波長的光-紅色和橙色。（2）霧天行車用黃燈，危險信號用紅燈

不易被散射，黃燈柔和

紅燈很遠能看到區(qū)別溶膠與真溶液及懸浮液最簡單而靈敏的方法是：A.觀察丁達爾現(xiàn)象B.測定粒子布朗運動的平均位移C.測定ζ電勢D.超顯微鏡測定粒子大小溶膠是

不穩(wěn)定、

穩(wěn)定的分散體系。

懸浮于液體介質中的固體微粒在外力作用下急速與介質分離時，在液體表面層和底層之間產生電勢差的現(xiàn)象稱為電滲。錯。外力場下，分散相發(fā)生沉降而產生的電勢差稱為沉降電勢。外加電場下，介質的移動現(xiàn)象稱為電滲。加入電解質，電解質中的：

反號離子進入緊密層，分散層變薄，ζ電勢的絕對值變小，甚至降為0。同號離子進入緊密層，分散層變厚，ζ電勢的絕對值增大。

ζ電勢越大，膠體越穩(wěn)定下列說法中是否正確？A.溫度越高，膠粒越大，Brown運動越明顯P587B.分散相與分散介質的密度差越大，膠體粒子越小，介質粘度越大，沉降越快。P589C.根據高度分布定律，粒子濃度減少一半所需的高度越小，粒子沉降的趨勢越大P589D.根據高度分布定律，膠粒顆粒較大，密度較大，沉降越明顯，粒子濃度隨高度變化也大。P589E.ζ電勢的絕對值越大，擴散層中的反號粒子越少P593F.膠粒的折射率與介質的折射率相差越大，散射光越弱P591

A、B、D、E、F不對例：AgI膠體KI+過量AgNO3:{[AgI]mnAg+,(n-x)NO3-]}x+

xNO3-AgNO3+過量KI:{[AgI]m

nI-,(n-x)K+}x-

xK+

{[Fe(OH)3]m

yFeO+

(y-z)Cl-}z+zCl-

分子團

決定電勢離子

緊密層擴散層

膠核

膠粒

膠團對于將AgNO3溶液滴入KI溶液形成的溶膠，濃度相同的下列電解質