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第七章外表化学

surfacechemistry第七章外表现象有许多现象与物质的外表性质有关，如液滴在不同固体外表有不同的形状，活性炭能去除冰箱中的异味，药物微粒化可增加其溶解度，选择适宜的溶剂可增加皮肤吸收等。外表是两相的分界面，有液－气固－气液－液固－液界面〔广义外表〕外表性质有时当外表积很大〔物质分散度很大〕时才表现出来，分散度可用比外表来表示。或表面第七章外表现象例体积为V的液体分散为半径为r的液滴时比外表积多少？A=液滴数4r2

或第一节外表能、外表张力、外表热力学一.外表能以l-g外表为例，液体外表分子与内局部子受力情况不同内部：分子作用力合力＝0，移动时能量没有变化

外表：分子作用力合力指向液体内部，环境作功转化为外表能外表积增加当把体相分子拉向表面时（T,p,n不变）一.外表能环境作功转化为表面能表面积增加当把体相分子拉向表面时（T,p,n不变）外表能=Wr'=G〔G的物理意义〕A

为比外表能，简称Gibbs外表能G=A

物理意义：单位面积上，外表分子增加的Gibbs自由能〔外表分子多于体相分子的能〕，是体相分子变成外表分子时环境作的功。dxF二．外表张力l在l-g外表上，可以观察到处处有使液面拉紧的力––––外表张力。如铁环上有皂膜刺破假设使金属框用F力拉动dx距离Wr'=Fdx

dG=2dA=2ldx

单位：Nm–1

演示二．外表张力σ物理意义：单位长度中，使液面拉紧的力。外表张力的方向：垂直于作用线，相切于液面。外表张力和外表能物理意义不同，但只是同一事物不同方式描述的结果。两者数值相同，量纲也一致。Jm–2=Nmm–2=Nm–1

在不同场合，按理解方便原那么应用。dxFl若使金属框用F力拉动dx距离Wr'=Fdx

dG=2dA=2ldx

单位：Nm–1

三．外表热力学1．热力学根本关系式对高度分散具有较大比外表积的多组分系统，热力学函数应包括4种变量。如：dG=–SdT+Vdp+BdnB+dA

还有其它函数dU，dH，dF也是。T，p，n不变时 dG=dA

2.外表张力温度系数考虑温度T的影响 dG=–SdT+dA

交叉偏导 称之为表面张力温度系数三．外表热力学交叉偏导 3.外表积变化时，热力学函数的计算(1)S：上式积分(2)可逆过程的热Qr

Qr=TS

(3)G与可逆功Wr'G=A=Wr'(4)HH=G+TS

(Wr')(Qr)环境作功Wr'环境传递的热Qr

可见表面积可逆扩大时，系统能量变化来自四．影响的因素外表张力〔外表能〕是分子间作用力在外表上的表达，影响作用力的因素有

(1)物质本性：如液体极性>非极性，固体金属>有机物

(2)相界面构成：相界面是两相分子交融区，界面在两相之间。如水<

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