表面与胶体化学复习-图文

表面与胶体化学复习_图文.ppt②、表面张力作用于单位长度线段上的表面紧缩力作用的结果使液体表面缩小，其方向对于平液面是沿着液面并与液面平行，对于弯曲液面表面张力的作用点在周界线上，方向垂直于周界线并与液面相切。

2、界面张力的影响因素

⑴界面张力与物质的本性有关⑵一般温度↑，液体的γ↓，当温度趋于临界温度时,液体的表面张力为零.⑶表面张力一般随压力的增加而下降（金属键）＞（离子键）＞（极性共价键）＞（非极性共价键）

p总是正值，总是指向球面的球心（或曲面的曲心)。1、弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程2、毛细现象表面张力的存在是弯曲液面产生附加压力的根本原因，而毛细管现象则是弯曲液面具有附加压力的必然结果。二、表面张力的应用：3、微小液滴的饱和蒸汽压---开尔文公式凸液面凹液面即：Pr（凸液面）>P(平液面)>Pr(凹液面)。4、亚稳状态及新相的生成过饱和蒸汽、过饱和溶液、过冷液体、过热液体所处的状态均属亚稳状态。是热力学不完全稳定的状态.一旦新相生成,亚稳状态则失去稳定,而最终达到稳定的相态.亚稳状态能存在的原因是新相难以形成.凸液面曲率半径越小，蒸汽压越大。越易蒸发.吸附质—被吸附的物质。吸附剂—起吸附作用的固体。1、吸附:在相界面上某种物质的浓度不同于体相浓度的现象称为吸附按吸附作用力性质不同。可将吸附分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附：吸附质与吸附剂之间的作用力为范德华力。化学吸附：吸附质与吸附剂之间的作用力为化学键力。吸附的分类：表面化学与胶体三、吸附性质.物理吸附化学吸附吸附力分子间力化学键力吸附层数单层或多层单层吸附热小（近于液化热）大（近于反应热）选择性无有可逆性可逆不可逆吸附温度低高吸附速率快慢吸附平衡易达到不易达到.2.物理吸附和化学吸附的区别①、固体表面对气体的吸附是单分子层的；

②、固体表面是均匀的；③、被吸附的气体分子间无相互作用力；④、吸附平衡是动态平衡。兰缪尔吸附等温式为4.兰缪尔单分子层吸附理论基本假设如下：k:单位压力的吸附量。随温度的升高而降低。3.吸附经验式——弗罗因德利希公式（中压范围）（1）杨氏方程：杨氏方程使用条件：或。（2）润湿：固体表面上的气体被液体取代的过程。①沾湿:气-固和气-液界面消失,形成液-固界面的过程。②浸湿：将固体浸入液体，气-固界面完全被液-固界面取代的过程。四、液-固界面③铺展：少量液体在固体表面上自动展开,形成一层薄膜的过程。铺展的必要条件是：铺展系数S

0。S越大铺展性能越好。注意：液体对固体的润湿，人们习惯上的应用是：,润湿；,不润湿；或不存在,完全润湿；,完全不润湿。总结：当900〈θ＜1800只沾湿00〈θ＜900不仅沾湿且浸湿θ=00或不存在沾湿，浸湿，且铺展浸湿条件：铺展过程：（10.4.9）铺展条件：或不存在。浸湿过程：（10.4.8）沾湿条件：沾湿过程：（10.4.7）以上的公式通常不能直接计算，常用杨氏方程解决.将换掉五、溶液表面的吸附

溶质在界面层中比体相中相对浓集或贫乏的现象称为溶液界面上的吸附，前者叫正吸附，后者叫负吸附。表面活性剂：把能显著降低液体表面张力的物质称为该液体的表面活性剂。在单位面积的表面层中，所含溶质的物质的量与同量溶剂在溶液本体中所含溶质物质的量的差值，称为溶质的表面过剩或表面吸附量。吉布斯吸附等温式(1)表面活性剂的结构特征:由亲水基、亲油基构成。(2)表面活性物质的基本性质：界面吸附、单分子层的定向排列、形成胶束。(3)临界胶束浓度简称CMC表面活性剂形成胶束的最低浓度。⑷表面活性剂的分类及应用。表面活性剂【考试热点】1.表面张力的单位、作用方向。2.影响表面张力的因素。3.用弯曲液面产生的附加压力分析和解释一些表面现象。4.用弯曲液面饱和蒸气压与曲率半径的关系，解释和分析一些表面现象。5.润湿的类型，应用杨方程计算润湿角，判断润湿程度。6.表面活性剂的结构特征及其应用。

7.物理吸附与化学吸附的比较。8.单分子层吸附理论的基本假设。选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1．液体表面分子所受合力的方向总是（），液体表面张力的方向总是（）。（A）沿液体表面的法线方向，指向液体内部（B）沿液体表面的法线方向，指向气相（C）沿液体的切线方向（D）无确定的方向1.答：AC2．温度与表面张力的关系是：（）。（A）温度升高表面张力降低（B）温度升高表面张力增加（C）温度对表面张力没有影响（D）不能确定

2.答：A4．答：C4．附加压力产生的原因是（）。（A）由于存在表面（B）由于在表面上存在表面张力

（C）由于表面张力

的存在，在弯曲表面两边压力不同（D）难于确定

3.在定温定压下影响物质的表面吉布斯函数的因素是（）。(A)仅有表面积As

（B）仅有表面张力

（C）表面积As和表面张力

（D）没有确定的函数关系3.答：C6．答：C5.在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水（水润湿玻璃），在毛细管中水平水柱的两端呈凹液面，当在右端水凹面处加热，毛细管中的水向何端移动？（）（A）向左移动（B）向右移动（C）不动（D）难以确定

5．答：A（A）（B）（C）6.今有一球形肥皂泡，半径为r，肥皂水溶液的表面张力为

，则肥皂泡内附加压力是（

）。

7.在定温下，同成分的两个大小不同的液球的饱和蒸气压pr,1*(大球)和pr,2*(小球)存在（）的关系。（A）pr,1*>pr,2*（B）pr,1*=pr,2*

（C）pr,1*<pr,2*

（D）不能确定

7．答：C8.高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数（）。

（A）降低（B）增加（C）不改变

8．答：A10.接触角是指：（A）ｇ／ｌ界面经过液体至ｌ／ｓ界面间的夹角（B）ｌ／ｇ界面经过气相至ｇ／ｓ界面间的夹角（C）ｇ／ｓ界面经过固相至ｓ／ｌ界面间的夹角

（D）ｌ／ｇ界面经过气相和固相至ｓ／ｌ界面间的夹角

10．答：A9兰谬尔吸附定温式适用于()(A)化学吸附(B)物理吸附(C)单分子吸附(D)多分子吸附9．答：AC是非题下列各题的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“

”，错误的画“

”1.答：

2．液体表面张力的方向总是与液面垂直。（

）

2.答：×3.答：

1．液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。（）3．分子间力越大的液体，其表面张力越大。（）4．垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管，当在管中上升平衡液面处加热时，水柱会上升。（）4.答：×

5．水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面，因附加压力

p>0，所以表面张力

0是不可能的。（

）

5.答：

6．在相同温度下，纯汞在玻璃毛吸管中呈凸液面，所以与之平衡的饱和蒸气压必大于其平液面的蒸气压。（

）

6.答：

7．溶液表面张力总是随溶液浓度的增大而减小。（

）7.答：×8．某水溶液发生负吸附后，在干净的毛吸管中的上升高度比纯水在该毛吸管中上升的高度低。

（

）8.答：×9．通常物理吸附的速率较小，而化学吸附的速率较大。（）

9.答：×10．兰缪尔定温吸附理论只适用于单分子层吸附。（）

10.答：

1、分散系统,分散相,分散介质2、分散系统的分类一、分散系统的分类分子分散体系d<1nm胶体分散体系1nm<d<1000nm粗分散体系d>1000nm按分散相粒子的大小分类：按分散相和介质的聚集状态分类：液溶胶固溶胶气溶胶表面化学与胶体5、溶胶的主要特征：高度分散性、多相性、热力学不稳定性。3、胶体系统的分类包括：溶胶、高（大）分子溶液、缔合胶体。4、粗分散系统的分类包括：乳状液、泡沫、悬浮液。二、溶胶的光学性质1、丁达尔效应,可鉴别溶胶及真溶液、高分子溶液、缔合胶体。

2、瑞利公式：表面化学与胶体三、溶胶的动力学性质

1、布朗运动：2、扩散：粒子扩散的定向推动力是浓度梯度。3、沉降与沉降平衡：

爱因斯坦-布朗平均位移公式费克扩散定律粒子质量愈大，其平衡浓度随高度的降低亦愈大。表面化学与胶体四、溶胶的电学性质1、电动现象：电泳、电渗、流动电势、沉降电势。电动现象证明了胶体粒子带电。2、胶粒带电的原因①吸附法扬斯规则:与胶体具有相同化学元素的离子优先被吸附。③电离②离子溶解表面化学与胶体3、胶体粒子的扩散双电层：紧密层、扩散层。电动电势称为

电势。带电的固体或胶粒在移动时，滑动面与液体本体之间的电位差称为电动电势。（概念）热力学电势--由固体表面至溶液本体间的电势差

0；斯特恩电势

——Stern面与溶液本体间的电势差

；固体表面+++++++++-------++++++++------+---斯特恩层(紧密层)扩散层--斯特恩面滑动面表面化学与胶体ξ电势的特点：①ξ电势只是热力学电势的一部分；②ξ电势的符号，反映了胶粒带电的符号；ξ电势的大小，反映了胶粒带电的程度。③ξ电势为0时，为等电态，溶液的稳定性最低。④热力学电势与其他离子无关，ξ电势对其他离子特别敏感。⑤ξ电势的大小与电泳,电渗的速度有关；介质的粘度、介质的介电常数、电位梯度有关。表面化学与胶体五、胶团结构：以KI与AgNO3形成的AgI溶胶(正溶胶）为例：表面化学与胶体六、溶胶的稳定性:布朗运动、胶体带电、溶剂化作用。ξ电势是衡量胶体稳定性的量度。①在胶团之间，存在着两种相反作用力所产生的势能。②、溶胶的稳定和聚沉取决于ER和EA的相对大小。③、ER与EA以及总E均以粒子间的距离有关。④、理论推导表明：溶胶中加入电解质，对引力势能影响不大，但对斥力势能影响十分明显。DLVO理论：溶胶的稳定和聚沉取决于斥力势能和引力势能的相对大小。表面化学与胶体七、溶胶的聚沉

2）浓度的影响。

3）温度的影响。

4）胶体的相互作用。1）外加电解质的影响。使溶胶聚沉的因素有：5）加入高聚物分子的敏化作用表面化学与胶体⑴与胶粒带相反电荷的离子是主要起聚沉作用的离子，且反离子价数越高,聚沉能力越强。判断电解质聚沉能力大小的方法:⑷若外加电解质中反离子的个数、价数及种类全相同时，则需看与胶粒带相同电荷的离子，此离子的价数越高，则电解质的聚沉能力越弱。⑶电解质所含聚沉离子价数及种类皆相同,但个数不同时,离子个数多的电解质聚沉能力强。⑵电解质所含聚沉（反）离子个数及价数皆相同的不同离子,聚沉能力取决于感胶离子序。表面化学与胶体5、形成何种类型的乳状液决定于乳化剂的性质。亲水型乳化剂可制成O/W型乳状液，亲油型乳化剂可制成W/O型乳状液。五、乳状液1、定义：由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗分散系统,称为乳状液。4、制取相对稳定的乳状液要有乳化剂存在。2、乳状液的分类：O/W型、W/O型。

6、破乳的主要方法是消除或减退乳化剂的保护能力。3、乳状液类型的鉴别的方法

①染色法②稀释法③导电法表面化学与胶体【考试热点】1.胶体分散系统的粒子大小范围，粗分散系统的粒子大小范围。2.溶胶的主要特征。3.什么是丁达尔现象？丁达尔效应的实质及应用。4.什么是布朗运动。5.双电层结构。热力学电势，斯特恩电势，动电电势（电势）的含义。6.胶团结构，正溶胶及负深胶。7.溶胶的电学性质：电泳、电渗、流动电势、沉降电势等的含义。8.电解质正、负离子对正、负溶胶聚沉的影响－舒尔采规则；不同价态离子聚沉能力的比较。

选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1．大分子溶液分散质粒子的线尺寸为：（）（A）

1

m(B)

1nm(C)1nm～1

m1.答：C2．溶胶和大分子溶液：（）（A）都是单相多组分系统（B）都是多相多组分系统（C）大分子溶液是单相多组分系统，溶胶是多相多组分系统（D）大分子溶液是多相多组分系统，溶液是单相多组分系统2.答：C4．答：A4．向碘化银正溶胶中滴加过量的KI溶液，则所生成的新溶胶在外加直流电场中的