表面化学与胶体例题课件

σ＞σ＞σ极性键＞σ非极性键,★与压强有关★与温度有关一般：温度升高,σ↓；教材P544式（11-3）温度升高到临界温度Tcσ→0★其它：分散度等★与接触相的密度有关（见教材P543表11-2）一般：压强升高,σ↓；见教材P544图11-52.影响表面张力的因素★与物质本性有关分子间的作用力越大，σ接触相相同，σ固体＞σ液体σ=（GT,p-G’T,p）/As=Gs/AsGs：(比)表面过剩Gibbs自由能，表面过剩自由能恒T，p下的表面过程有：dGT,p=dGs=σdAs+Asdσ≤0体系中各相组成（ni）恒定，σ确定，则：dGs=

σdAs≤0，表面积减小为自动过程；微物表面积不能改变时，dGs=

Asdσ

≤0，σ减小为自动过程，吸附，润湿等表面过程。自动平衡自动平衡平衡自动提问：表面Gibbs自由能、比表面Gibbs自由能、表面张力三者的概念、单位是否相同？如何表示？

某立方体物质1kg，总面积为0.54m2，表面自由能为0.9J。当将其粉碎为边长为10－8m的立方体时，其表面能为

。

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表面张力的数值与很多因素有关，但是它与:A.温度无关B.另一相物质无关C.表面积的大小无关D.组成无关接触物质密度差越大，表面张力越大；温度越高，越小；压力越大，表面张力越小。在给定的温度及压力下，把一定体积的水分散成许多小水滴，在这一变化中，水的总表面积和比表面都会增大，但表面张力保持不变，表面能变大。1、球形曲面的附加压力计算公式为

。2、某温度下肥皂溶液的表面张力为6×10－3N/m。若空气中有一直径为0.02m的球形肥皂泡，则泡内的附加压力为

。ps=2σ/rps=4σ/rσ：J·m-2=N·m·m-2=N·m-1

Pa=J·m-3=N·m-2

1、由于附加压强的作用，不规则的液滴都会被规范成球状。露珠呈球形2、两块干燥的玻璃板间放一滴水很难拉开，两块石蜡板间放一滴水很溶液拉开在水平放置的玻璃毛细管中分别加入少量的纯水和汞。毛细管中液体两端的液面分别呈何种形状？如果分别在管外的右端液面处微微加热，管中的液体将向哪一方向移动？根据Kelvin公式，对于同一种液体物质，其平液面、凹液面以及凸液面的饱和蒸气压的大小顺序如何？★

凹液面，r＜0，则：pr=p凹＜p0，

且|r|越小，p凹越小；★

凸液面，r＞0，则：pr=p凸＞p0，▲微小物质的熔点低（凸面）

微小物质的饱和蒸气压＞大块物质饱和蒸气压

微小物质化学势大块物质化学势＞，熔融时，则：＞微物熔融应满足：故熔点降低Tf（微小）＜Tf（大块）

微小固体易溶，溶解吸热，系统温度下降，▲微小固体物质的溶解度大溶解度：恒T﹑p下，溶质在溶剂中达到溶解平衡时的（饱和）浓度。将开尔文公式与亨利定律结合，推导得：和若r2＜r1，则c2>c1，即：物质颗粒越小，其溶解度越大；因为固体颗粒的r＞0，所以微小物质的溶解度(cr)大于正常条件下物质的溶解度(c0)已知下列各物质的沸点分别为：正戊烷：36.1℃；乙烷：–88.6℃；氮气：–195.8℃；氯气：–34.6℃，在25℃用活性炭作吸附剂时，最易被吸附的气体是

在下列气体以活性炭作吸附剂时：乙烷；氮气；氯气；氧气。若其中氯气最易被吸附，氮气最不易被吸附，则说明

的沸点最低，的沸点最高。易挥发的气体最不易被吸附。易液化的易被吸附。

防毒面具吸附毒气而基本上不吸附氧气，是因为一般毒气都易液化，而氧气难以液化。关于物理吸附与化学吸附，下列说法是否正确？物理吸附是分子间力起作用，化学吸附是化学键力起作用。物理吸附有选择性，化学吸附无选择性。物理吸附速率快，化学吸附速率慢。物理吸附不太牢固，易解吸；化学吸附较牢固，不易解吸。还有：吸附层，可逆性，吸附温度的区别下列说法中是否正确？A.BET吸附等温式只适用于单分子层吸附B.饱和溶液陈化，晶粒长大，是因为小晶粒的溶解度比大晶粒的大。C.人工降雨时在大气中撒入化学物质的主要目的是促进凝结中心形成。D.一定温度下，凹形颗粒的半径越小，其饱和蒸气压就越小E.当油滴在水面上的铺展系数小于零时，油滴可在水面上铺展已知298K时，σ(H２O)＝72.10mN·m-1，σ（汞-H2O）＝37.0mN·m-1，σ（汞）=478mN·m-1。试判断水能否在汞表面上铺展开来?解：cosθ=[σ(汞)-σ(汞-水)]/σ(水)＞0说明水能在汞表面上展开。已知丁酸水溶液在19℃的表面张力与浓度的关系为σ=σ0–aln（1+bc），式中σ0、a、b均为常数，则溶液的表面吸附量Γ与溶液浓度c的关系为

。

1、在一盆清水的表面平行放两根火柴棍。水面静止后，在火柴棍间滴一滴肥皂水，两棍间的距离是加大还是缩小？2、纯水上的一纸船不会自动航行。若在船尾靠水部分涂抹一点肥皂，再放入水中，情况又如何？三、胶体的基本性质

1.动力性质：胶体粒子不规则热运动引起。（1）布朗运动：在分散介质中处于不停的，无规则的热运动状态。颗粒越小，温度越高，越剧烈（2）扩散：有浓度梯度时，物质粒子因热运动而发生宏观上的定向迁移(高浓度→低浓度)。如一杯清水中放入一块泥土，不搅拌，整杯水逐渐由下往上变浑浊。布朗运动、扩散

浓度梯度越大，扩散速率越快。膜内膜外膜内膜外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，内=μNaCl，外即：RTlnaNaCl，内=RTlnaNaCl，外aNaCl，内=aNaCl，外(）内=（）外

（）内=（）外利用此平衡条件，可以求算出平衡以后膜两边各种离子的浓度：

平衡时膜两边的NaCl浓度之比为：解：设达平衡时有xmol的NaCl由膜内进入膜外，则离子浓度分布为：膜内膜外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渗透压为Π=[0.025+（8×0.025+0.1）-x+0.1-x-(0.1+x+0.1+x)]×8.314×（273.15+27）=Pa下列说法中是否正确？A.温度越高，胶粒越大，Brown运动越明显P587B.分散相与分散介质的密度差越大，胶体粒子越小，介质粘度越大，沉降越快。P589C.根据高度分布定律，粒子浓度减少一半所需的高度越小，粒子沉降的趋势越大P589D.根据高度分布定律，胶粒颗粒较大，密度较大，沉降越明显，粒子浓度随高度变化也大。P589E.ζ电势的绝对值越大，扩散层中的反号粒子越少P593F.胶粒的折射率与介质的折射率相差越大，散射光越弱P591

A、B、D、E、F不对（1）晴天的天空是蓝色，朝霞和落日的余晖多呈红色光的波长越短，散射光越强，许多溶胶用白光照射时，从侧面看到蓝紫色（短波长）乳光。散射光主要是蓝色、紫色，透过光为将短波长的光散射以后留下的长波长的光-红色和橙色。（2）雾天行车用黄灯，危险信号用红灯

不易被散射，黄灯柔和

红灯很远能看到区别溶胶与真溶液及悬浮液最简单而灵敏的方法是：A.观察丁达尔现象B.测定粒子布朗运动的平均位移C.测定ζ电势D.超显微镜测定粒子大小溶胶是

不稳定、

稳定的分散体系。

悬浮于液体介质中的固体微粒在外力作用下急速与介质分离时，在液体表面层和底层之间产生电势差的现象称为电渗。错。外力场下，分散相发生沉降而产生的电势差称为沉降电势。外加电场下，介质的移动现象称为电渗。加入电解质，电解质中的：

反号离子进入紧密层，分散层变薄，ζ电势的绝对值变小，甚至降为0。同号离子进入紧密层，分散层变厚，ζ电势的绝对值增大。

ζ电势越大，胶体越稳定下列说法中是否正确？A.温度越高，胶粒越大，Brown运动越明显P587B.分散相与分散介质的密度差越大，胶体粒子越小，介质粘度越大，沉降越快。P589C.根据高度分布定律，粒子浓度减少一半所需的高度越小，粒子沉降的趋势越大P589D.根据高度分布定律，胶粒颗粒较大，密度较大，沉降越明显，粒子浓度随高度变化也大。P589E.ζ电势的绝对值越大，扩散层中的反号粒子越少P593F.胶粒的折射率与介质的折射率相差越大，散射光越弱P591

A、B、D、E、F不对例：AgI胶体KI+过量AgNO3:{[AgI]mnAg+,(n-x)NO3-]}x+

xNO3-AgNO3+过量KI:{[AgI]m

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

xK+

{[Fe(OH)3]m

yFeO+

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

分子团

决定电势离子

紧密层扩散层

胶核

胶粒

胶团对于将AgNO3溶液滴入KI溶液形成的溶胶，浓度相同的下列电解质