胶体化学期末复习试题及答案

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胶体与界面化学a答案

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胶体与界⾯化学a答案天津⼯业⼤学2011-2012学年第⼀学期应化、化⼯《胶体与界⾯化学》课程期末试卷(A卷)⼀、选择题(25分)1. 空⽓中直径0.01m的球形肥皂泡(表⾯张⼒为0.025N/m)所受附加压⼒为( D )(A) 2.5Pa (B) 5Pa (C) 10Pa (D) 20Pa2. 液体在⽑细管中上升的⾼度正⽐于(C )。

(A) 温度(B) 液体密度(C) 附加压⼒(D) 管的半径3. 在相同温度下,同⼀液体被分散成有不同曲率半径的分散体系时,将具有不同饱和蒸⽓压,以P平、P凹、P凸分别表⽰平⾯、凹⾯和凸⾯液体上的饱和蒸⽓压,则三者的关系是(B )(A) P平>P凹>P凸(B) P凸>P平>P凹(C) P凹>P平>P凸(D) P凸>P凹>P平4. ⽤最⼤⽓泡法测定溶液表⾯张⼒,对实际操作的规定哪条不正确?(D )(A) ⽑细管必须严格清洗保证⼲净(B) ⽑细管⼝必须平整(C) ⽑细管应垂直放置并刚好与液⾯相切(D) ⽑细管垂直深深插⼊液体内部,每次浸⼊浓度尽是保持不变5. 表⾯活性剂是针对某种特定的液体或溶液⽽⾔的,表⾯活性剂的实质性作⽤是( C )(A)乳化作⽤(B)增溶作⽤(C)降低表⾯张⼒(D)增加表⾯张⼒6. 电动现象产⽣的基本原因是(D )(A)外电场或外压⼒的作⽤(B)电解质离⼦的作⽤(C)分散相粒⼦或多孔固体的⽐表⾯能⾼(D)固体粒⼦或多孔固体表⾯与液相界⾯间存在扩散双电层结构7. 区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单⽽灵敏的⽅法是(C )(A)乳光计测定粒⼦浓度(B)超显微镜测定粒⼦⼤⼩(C)观察丁达尔效应(D)测定ζ电势8. 江、河⽔中含的泥沙悬浮物在出海⼝附近都会沉淀下来,原因有多种,其中与胶体化学有关的是(B )(A)乳化作⽤(B)电解质聚沉作⽤(C)溶胶互沉作⽤(D)破乳作⽤9.雾属于分散体系,其分散介质是(A )(A)⽓体;(B)液体;(C)固体;(D)⽓体或固体。

胶体化学期末备考简答问题练习题

胶体化学期末备考简答问题练习题

1、用相关理论解释毛细管凝结现象?2、结合相关知识解释为什么汞液滴或空气中气泡通常呈球形?答;a 假若液滴具有不规则的形状,则在表面上的不同部位曲面弯曲方向及其曲率不同,所具的附加压力的方向和大小也不同,这种不平衡的力,必将迫使液滴呈现球形。

b 相同体积的物质,球形的表面积最小,则表面总的Gibbs自由能最低,所以变成球状就最稳定。

3、向50℃25mL质量分数为10%明胶水溶液中加入不同电解质,使电解质的浓度均为0.5mL/L,室温冷却,记录胶凝时间,结果如下表,对实验结果进行解释。

加入电解质- NaCl Na2SO4 NaSCN加入电解质/g 0 0.73 1.78 1.01胶凝时间/min 约30 约30 约15 >120 答:实验显示了不同阴离子对明胶胶凝速度的影响。

氯离子对明胶胶凝速度几乎没有影响。

而硫酸根使其胶凝速度减少一半,显示它具有很强的加快胶凝的作用。

而硫氰根离子使明胶的胶凝时间无限延长。

因为它使明胶膨胀而不胶凝。

4、说明如何使用HLB值法选择乳化剂?答;被乳化体系所需乳化剂的HLB值要与所选乳化剂HLB值相当。

a、确定被乳化体系所需HLB值。

选一对HLB相差较大的乳化剂,按不同比例配成一系列HLB值不同的混合乳化剂,分别乳化被乳化体系,测定乳化效率,效率最好的乳化剂对应的HLB值即为被乳化体系所需HLB值。

b、多选取几对HLB值相差较大的乳化剂,配成HLB与被乳化体系所需HLB值相等的混合乳化剂,分别用于被乳化体系乳化效率最好的即为所求。

5、什么是增溶作用,它与乳化作用有何不同。

为什么洗涤剂用表面活性剂要选择水溶性表面活性剂?难溶或不溶性有机物在表面活性剂胶束水溶液中溶解度增加的现象,叫做增溶作用。

增溶作用与乳化作用不同增溶可以使被溶物的化学势大大降低,是自发过程,使整个系统更加稳定。

乳化过程不是自发的。

增溶是一个可逆的平衡过程,乳化体系是热力学不稳定体系。

增溶后不存在两相,溶液是透明的,乳化体系是两相体系。

胶体化学期末复习试题及答案

胶体化学期末复习试题及答案

例1:设每个银胶体均为立方体,边长为40 nm ,密度为10.5 g/cm3,问①0.1g 银可得多少个上述大小的纳米粒子?②所有这些粒子的总表面积及比表面多大?③0.1 g 银的立方体的表面积和比表面多大?解: ①ρAg=10.5 g/cm3=10.5×103 kg/m3n=Vtotal/V0=0.1×10-3/[10.5×103×(40×10-9)3 ]= 1.48×1014 (个)②Atotal=n A0=1.48×1014×6×(40×10-9)2 =1.42 m2Sm=Atotal/m=1.42/0.1=14.2 m2/gSV=6 l2/ l3=6/40×10-9 =1.5×106 m-1③V Ag=m/ρ=0.1×10-3/10.5×103 =9.52×10-9 m3L=V1/3=2.12×10-3 mA=6L2=6× (2.12×10-3)2=2.7×10-5 m2Sm=6L2/m=2.7×10-5 /0.1=2.7×10-4 m2/g SV=6/L=6/2.12×10-3=2.83×103m-1例2:某溶胶粒子的平均直径为42Å,溶胶的黏度为0.01P (1P 泊=0.1Pa s )求①25℃时胶粒的D ,②在1s 内由于Brownian motion 粒子沿x 轴的 是 多少?解:D=RT/NAf= 8.314×298/(6.02×1023×6×3.14×2.1×10-9× 0.01×0.1 )=1.04×10-10(m2/s)= (2Dt) 1/2= (2×1.04×10-10×1)1/2=1.44×10-5m例3:直径为1µm 的石英微尘,从高度为1.7 m 处(人的呼吸带附近)降落到地面需要多少时间?已知石英的密度为2.63×103 kg/m3。

胶体习题答案

胶体习题答案

第十二章胶体化学习题答案一、简答题1. 什么叫ζ电势?它如何受电解质的影响?随着电解质的加入,可以使更多的反离子进入双电层的紧密层内,导致ζ电势降低,并使分散层变薄,因此少量的电解质加入,就可引起溶胶的聚沉。

有时,胶粒表面可以对外加电解质的反离子产生强烈吸附,导致紧密层中含有过剩的反离子,迫使ζ电势变号,在这种情况下,溶胶反而不能聚沉,但胶粒的电性与原来的相反。

2. 什么是胶体分散体系?它的基本特性是什么?胶体分散系统是指分散相粒子的粒径r 在1nm ~ 100nm之间的分散系统。

多相性、高分散性和热力学不稳定性是它的三个基本特征。

3. 为什么说胶体系统具有热力学不稳定性和动力学稳定性?系统具有热力学稳定性是指系统处于热力学平衡态,处于热力学平衡态的标志是看在特定条件下,系统的某些热力学特征函数是否处于极值的状态。

例如:在隔离系统中,熵值达到极大时,为平衡态;在恒温、恒压W’=0条件下,系统的吉布斯函数达到最小为平衡态。

胶体系统是一个多相的高分散系统,表面吉布斯函数值很高,因此是热力学不稳定系统,具有热力学不稳定性。

动力稳定性是指系统中的粒子能够克服重力场的影响而不下沉的性质,影响动力稳定性的主要因素是分散度,胶体系统的粒子小,分散度高,因而具有较强的布朗运动,能够克服重力保持均匀分散,所以说胶体系统具有动力稳定性。

4. 胶体具有聚结稳定性的主要原因是什么?聚结稳定性是指溶胶中的粒子发生相互碰撞时不会聚结成大粒子沉淀下来的现象,溶胶具有聚结稳定性的原因主要有三点:(1)动力稳定性,即因为溶胶粒子强烈的布朗运动;(2)溶胶粒子具有扩散双电层结构,使其在相互接近时,所具有的静电排斥力与渗透性斥力;(3)溶胶粒子周围的溶剂化层的作用,使胶体粒子外部包有一层溶剂化外壳而阻止其接近发生聚沉。

其中的主要因素是胶体粒子的双电层结构所引起的排斥势能的作用。

5. 什么是布朗运动?为什么粗分散系统和真溶液观察不到布朗运动?处于胶体范围的分散相粒子在分散介质中进行着永不停息的无规则的运动,这种现象是由植物学家布朗首先发现的,故称为布朗运动。

《胶体与界面化学》复习资料答案

《胶体与界面化学》复习资料答案

《胶体与表面化学》复习思考题一、凝胶1.什么是凝胶?有何特征(两个不同)?外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态,即凝胶。

(又称冻胶)其一,凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。

溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位,可以自由行动,因而溶胶具有良好的流动性。

凝胶则不然,分散相质点互相连接,在整个体系内形成结构,液体包在其中,随着凝胶的形成,体系不仅失去流动性,而且显示出固体的力学性质,如具有一定的弹性、强度、屈服值等。

其二,凝胶和真正的固体又不完全一样,它由固液两相组成,属于胶体分散体系,共结构强度往往有限,易于遭受变化。

改变条件,如改变温度、介质成分或外加作用力等,往往能使结构破坏,发生不可逆变形,结果产生流动。

由此可见,凝胶是分散体系的一种特殊形式,共性质介于固体和液体之间。

2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶?由柔性的线性大分子物质,如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附,然后转变为多分子层吸附,硫化橡胶在苯蒸气中的吸附则是从一开始即为多分子层吸附。

这类凝胶的干胶在水中加热溶解后,在冷却过程中便胶凝成凝胶。

如明胶、纤维素等,在水或水蒸气中都发生吸附。

不同的吸附体系,其吸附等温线的形状不同,弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。

由刚性质点(如SiO2、TiO2,V2O5、Fe2O3等)溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶,亦称刚性凝胶。

大多数的无机凝胶,因质点本身和骨架具有刚性,活动性很小,故凝胶吸收或释出液体时自身体积变化很小,属于非膨胀型。

通常此类凝胶具有多孔性结构,液体只要能润湿,均能被其吸收,即吸收作用无选择。

这类凝胶脱水干燥后再置水中加热一般不形成原来的凝胶,更不能形成产生此凝胶的溶胶,因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。

3.试述凝胶形成的基本推荐?①降低溶解度,使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。

②析出的质点即不沉降,也不能自由行动,而是构成骨架,在整个溶液中形成连续的网状结构。

第十四章 胶体化学习题解答

第十四章 胶体化学习题解答

第 十 四 章 习 题复习题1、用As 2O 3与略过量的H 2S 制成硫化砷As 2S 3溶胶,试写出其胶团的结构式。

用FeCl 3在热水中水解来制备Fe(OH)3溶胶,试写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构。

解 (1) H 2S 略过量,做稳定剂。

考虑它作一级电离,制成硫化砷As 2S 3溶胶的胶团结构为 [(As 2S 3)m nHS -·(n-x)H +]x -·x H +(2)以水做分散介质时,不能再用水做稳定剂。

较常使用FeCl 3做稳定剂。

写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构为{[Fe(OH)3]m nFe 3+·3(n-x )Cl -}3x+·3xCl -或 {[Fe(OH)3]m nFe 3+·(3n-y )Cl -}y+·yCl -1、在碱性溶液中用HCHO 还原HAuCl 4以制备金溶胶,反应可表示为HAuCl 4 +5NaOH →NaAuO 2+4NaCl+3H 2O2 NaAuO 2+3HCHO+NaOH →2Au+3HCOONa+2H 2O此处NaAuO 2是稳定剂,试写出胶团结构式。

由于NaAuO 2是稳定剂,所以将是AuO 2-离子被吸附在Au 胶核上,则胶团的结构式为{(Au)m ·nAuO 2-·(n-x) Na +}x-·x Na +。

5、在298K 时,某粒子半径为3×10-8m 的金溶胶,在地心力场中达沉降平衡后,在高度相距1.0×10-4m 的某指定体积内粒子数分别为277和166。

已知金的密度为1.93×104kg ·m -3,分散介质的密度为1×103kg ·m -3,试计算阿伏加德罗常数的值为多少?解 根据沉降平衡的高度分布公式 )()(34ln 12312x x gL r N N RT ---=介质粒子ρρπ )()(34)/l n (12312x x g r N N RT L ---=介质粒子ρρπ )100.1(8.910)13.19()103(34)277/166ln(298)314.8(42333811m s m m kg m K mol K J ------⨯⨯⋅⨯⋅⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⋅⋅=π =6.2537×1023mol -1。

胶体及表面化学复习题

胶体及表面化学复习题

胶体与外表化学复习题一、选择题1. 一个玻璃毛细管分别插入20℃和70℃的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度〔 C 〕。

(A) 一样;(B) 无法确定;(C) 20℃水中高于70℃水中;(D) 70℃水中高于20℃水中。

2. 以下表达不正确的选项是〔 D 〕。

(A) 比外表自由能的物理意义是,在定温定压下,可逆地增加单位外表积引起系统吉布斯自由能的增量;(B) 外表*力的物理意义是,在相外表的切面上,垂直作用于外表上任意单位长度功线的外表紧缩力;(C) 比外表自由能与外表*力量纲一样,单位不同;(D) 比外表自由能单位为J·m2,外表*力单位为 N·m-1时,两者数值不同。

3. 20℃时水~空气的界面*力为7.27 × 10-2N·m-1,当在20℃和100kPa下可逆地增加水的外表积4cm2,则系统的ΔG为〔 A 〕。

(A) 2.91 × 10-5 J ;(B) 2.91 × 10-1 J ;(C) -2.91 × 10-5 J ;(D) -2.91 × 10-1 J 。

4.在一个密闭的容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后,会发生〔 A 〕。

(A) 大水珠变大,小水珠变小;(B) 大水珠变大,小水珠变大;(C) 大水珠变小,小水珠变大;(D) 大水珠,小水珠均变小。

5. 一根毛细管插入水中,液面上升的高度为h,当在水中参加少量的NaCl,这时毛细管中液面的高度为〔 B 〕。

(A) 等于h;(B) 大于h;(C) 小于h;(D) 无法确定。

6. 关于溶液外表吸附的说法中正确的选项是〔 C 〕。

(A) 溶液外表发生吸附后外表自由能增加;(B) 溶液的外表*力一定小于溶剂的外表*力;(C) 定温下,外表*力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变;(D) 饱和溶液的外表不会发生吸附现象。

7. 对处于平衡状态的液体,以下表达不正确的选项是〔 C 〕。

高中化学关于胶体的练习题含解析

高中化学关于胶体的练习题含解析

【导语】胶体是化学学习中的重要的混合物,下⾯将为⼤家带来关于胶体的练习题的介绍,希望能够帮助到⼤家。

1.(2011•杭州⾼⼀质检)英国《⾃然》杂志曾报告说,科学家⽤DNA制造出⼀种臂长只有7 nm的纳⽶级镊⼦,这种镊⼦能钳起分⼦或原⼦,并对它们随意组合。

下列分散系中分散质的微粒直径与纳⽶级粒⼦具有相同数量级的是( )A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体 解析: 答案: D 2.近年来我国不少地区多次出现⼤雾天⽓,致使⾼速公路关闭,航班停飞。

从物质分类⾓度来看,雾属于下列分散系中的( )A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体 解析: 雾是空⽓中的⽔分结合凝结核(通常是灰尘颗粒)遇冷⽽产⽣的,属于⽓溶胶。

答案: D新课标 3.下列叙述错误的是( ) A.胶体粒⼦的直径在1~100 nm之间 B.氢氧化铁胶体带电 C.可⽤渗析的⽅法分离淀粉和氯化钠的混合溶液 D.胶体能稳定存在的原因是胶粒带电荷 解析: 胶体粒⼦直径在1~100 nm之间,这是胶体的本质特征;由于氢氧化铁胶粒能吸附阳离⼦⽽使氢氧化铁胶粒带正电,⽽整个胶体不带电; 由于胶体粒⼦不能透过半透膜,溶液中的⼩分⼦、离⼦能透过半透膜,可⽤此⽅法分离淀粉胶体和氯化钠溶液;胶体能稳定存在的重要原因是胶粒带电荷,胶粒之间电性相互排斥,⽽使胶粒不会聚沉。

答案: B 4.“纳⽶材料”是粒⼦直径为1~100 nm的材料,纳⽶碳就是其中的⼀种。

某研究所将纳⽶碳均匀地分散到蒸馏⽔中,得到的物质①是溶液 ②是胶体 ③具有丁达尔效应 ④不能透过半透膜 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会出现⿊⾊沉淀。

其中正确的是( )A.①④⑥B.②③⑤C.②③④D.①③④⑥ 解析: 纳⽶碳均匀分散到蒸馏⽔中形成的分散系为胶体,具有⼀般胶体的性质。

答案: C 5.将某溶液逐滴加⼊氢氧化铁溶胶内,开始产⽣沉淀,后⼜溶解的是( )A.2 mol•L-1的氢氧化钠溶液B.2 mol•L-1的硫酸溶液C.2 mol•L-1的硫酸镁溶液D.2 mol•L-1的⼄醇溶液 解析: 加⼊硫酸,先发⽣聚沉,⼜因硫酸和氢氧化铁能发⽣反应⽽溶解。

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例1:设每个银胶体均为立方体,边长为40 nm ,密度为10.5 g/cm3,问①0.1g 银可得多少个上述大小的纳米粒子?②所有这些粒子的总表面积及比表面多大?③0.1 g 银的立方体的表面积和比表面多大?解: ①ρAg=10.5 g/cm3=10.5×103 kg/m3n=Vtotal/V0=0.1×10-3/[10.5×103×(40×10-9)3 ]= 1.48×1014 (个)②Atotal=n A0=1.48×1014×6×(40×10-9)2 =1.42 m2Sm=Atotal/m=1.42/0.1=14.2 m2/gSV=6 l2/ l3=6/40×10-9 =1.5×106 m-1③V Ag=m/ρ=0.1×10-3/10.5×103 =9.52×10-9 m3L=V1/3=2.12×10-3 mA=6L2=6× (2.12×10-3)2=2.7×10-5 m2Sm=6L2/m=2.7×10-5 /0.1=2.7×10-4 m2/g SV=6/L=6/2.12×10-3=2.83×103m-1例2:某溶胶粒子的平均直径为42Å,溶胶的黏度为0.01P (1P 泊=0.1Pa s )求①25℃时胶粒的D ,②在1s 内由于Brownian motion 粒子沿x 轴的 是 多少?解:D=RT/NAf= 8.314×298/(6.02×1023×6×3.14×2.1×10-9× 0.01×0.1 )=1.04×10-10(m2/s)= (2Dt) 1/2= (2×1.04×10-10×1)1/2=1.44×10-5m例3:直径为1µm 的石英微尘,从高度为1.7 m 处(人的呼吸带附近)降落到地面需要多少时间?已知石英的密度为2.63×103 kg/m3。

空气黏度为1.8×10-5 Pa s 。

解:粉尘在静止空气中的沉降速度:例4:在某内径为0.02 m 的管中盛油,使直径1.588×10-3 m 的钢球从其中落下,下降0.15 m 需时16.7 s ,已知油和钢球的密度分别为960和7650 kg/m3,求油的黏度?解:下降速度 ν=h/t=0.15/16.7 r=d/2=7.94×10-4 m4/3π r3(ρ球-ρ油)g=6πηr νη =2r2(ρ球-ρ油)g/9ν=2×(7.94×10-4)2×(7650 - 960)×9.8/(9×0.15/16.7)=1.023 Pa s例5:在离心机中离心AgCl 溶胶10分钟,起始界面位置x1=0.09 m ,终止时界面位置x2=0.14 m ,计算溶胶质点半径。

已知粒子密度为5.6×103 kg/m3,分散介质密度1×103 kg/m3,离心机转速n=1000转/min ,介质黏度1×10-3 Pa s 。

解:将离心机转速换算为角速度ω:ω=2πn/60=2×3.14×1000/60=105 s-1x x2、在转速为n=1800转/min的离心机中离心8 min,AgCl 丙酮溶胶界面从x1=0.05 m移至x2=0.10 m,计算AgCl质点大小。

已知粒子密度为5.6×103 kg/m3,分散介质密度0.79×103 kg/m3,介质黏度0.33×10-3 Pa s。

例1:在棒形Sb2O3溶胶的电泳试验中,两电极间距为0.385 m,电压为182 V,通电40 min后,溶胶界面向正极移动0.032 m,已知溶胶的黏度为1.03×10-3 Pa s,介质的介电常数D为9.02×10-9 F m-1(1F=1C V-1),求ζ电位?1、用U形管界面移动电泳装置测定正电氢氧化铁溶胶的ζ电位,得到以下数据,求ζ电位。

施加电压150V,两极间距35cm,40min界面移动14.9mm,溶胶的黏度为1.03×10-3 Pa s,介质的介电常数D为9.02×10-9 F m-1(1F=1C V-1)。

5.试比较胶粒表面电势,Stern例题:在三个烧杯中分别盛0.02 dm3 Fe(OH)3溶胶,分别加入NaCl, Na2SO4, Na3PO4溶液使其聚沉,至少需加的电解质的数量为1)1 mol/L NaCl 0.021L; 2)0.005 mol/L Na2SO4 0.125 L;3)0.0033 mol/L Na3PO4 7.4×10-3 L。

计算各电解质的聚沉值和它们的聚沉能力之比,判断胶粒带什么电?第四章1例:20℃,101.325 kPa下,把一半径r1=1mm的水珠分散成r2=10-3mm的小水珠,问环境需作多少功。

20℃,σ水=72.8mN/m。

2简答:自由液滴或气泡通常为何都呈球形?答:1。

假若液滴具有不规则的形状,则在表面上的不同部位曲面弯曲方向及其曲率不同,所具的附加压力的方向和大小也不同,这种不平衡的力,必将迫使液滴呈现球形。

2。

相同体积的物质,球形的表面积最小,则表面总的Gibbs自由能最低,所以变成球状就最稳定。

例在298K,1atm下,将直径为1 μm的毛细管插入水中,问需在管内加多大的压力,才能防止水面上升?若不加额外压力,让水面上升达平衡后,管内液面升多高?已知该温度下,σ水=0.072 N/m,ρ水=1000 kg/m3,接触角θ=0。

1 、过饱和蒸气气体变成液体时,最初凝聚的是极小液滴。

由kelvin 公式知,p r> p ,若外压p 外在p r 和p 之间,则蒸气对通常液体来讲,已达饱和状态,应凝聚成液体;但对微小液滴来讲,还没有达饱和状态,所以没有新相生成。

象这样应凝结而没有凝结的蒸气视为过饱和蒸气。

过饱和蒸气之所以存在,是因为小液滴难以形成。

若在蒸气中加入一些小颗粒,则这些颗粒就成为凝结中心,一开始就形成较大的液滴,降低p r ,使气体变成液体。

2 人工降雨的原理当云层中的水蒸气达到饱和或过饱和状态时,在云层中用飞机喷撒微小的AgI 颗粒或干冰,使其成为水的凝结中心,一开始就形成半径较大的液滴,云层中的水就易于凝结成水滴——雨点。

2、过饱和液体一定温度、压力下,当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下的溶质的溶解度,而溶质仍不析出的现象。

此时的溶液称为过饱和溶液。

这是因为在相同条件下,小颗粒晶体的溶解度大于普通晶体的溶解度。

例1:在298K时,平面水面上的饱和蒸气压为3168 Pa,求在相同温度下,半径为3nm的小水滴上的饱和蒸气压。

纯水的表面张力为0.072 N/m,水密度ρ=1×103 kg/m3。

例2:373 K时,水的表面张力为0.0589 N/m,密度958.4 kg/m3,问直径为1×10-7 m的气泡内,在373 K时的蒸气压是多少?在101.325 kPa外压下,能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7 m的气泡?例3:某晶体相对分子质量是80,在300K其密度为0.9kg dm-3;若晶体与溶液间界面张力为0.2Nm-1。

微小晶体直径为0.1×10-6m,则该小晶体溶解度是大块晶体溶解度的多少倍?例1:已知水和异戊醇在未发生互溶和互相饱和后各自的表面张力及水-异戊醇的界面张力如下:界面 水/空气 异戊醇/空气 水/异戊醇未互溶时σ 72.8 23.7 5.0(mN/m) 互相饱和后σ 25.9 23.6 5.0(mN/m) 若将一滴纯异戊醇滴在水面上,刚开始会有何现象发生?随时间延长会有什么变化,为什么?解:为判断一液体在另一液体上能否铺展的问题。

一滴纯异戊醇滴在水面上,铺展系数:S ›0,铺展过程自发进行,异戊醇可在水面上自动展开。

随时间延长,异戊醇不断溶解于水中,水相的表面张力降低 S=25.9-(23.6+5.0)=-2.7 mJ/m2<0异戊醇不能再铺展,在水面上成聚集状态。

例2:已知水-萘体系的数据如下:25℃水在萘上的接触角为90°,水的表面张力为72mN/m 。

求:1)每cm2萘在水中的浸润功,2)水与萘的黏附功,3)水在萘上的铺展系数。

例3:有一孔性固体塞,为阻止液体渗入需施加一定的压力,对于一表面张力为50mN/m 并能很好润湿固体(θ=0°)的液体,所需加的压力为另一表面张力为70mN/m 的液体的一倍,计算第二种液体在固体上的接触角。

72.8(23.7 5.0)--244.1/0S mJ m σσσ=-+=-+-=〉()水气异戊醇水异戊醇气第六章表面活性剂例1、在298K时,用刀片切下稀肥皂水的极薄表面层0.03 m2,得到2×10-3 dm3溶液,发现其中含肥皂为4.013×10-5 mol,而其同体积的本体溶液中含肥皂为4.00×10-5 mol,求该溶液的表面张力。

已知298K时,纯水的表面张力为0.072 N/m=0-Aa,活度系数为1。

解:溶液浓度C=4.00×10-5/(2×10-3)=2 ×10-2mol/dm3б=0-Aa dσ/da= -A由Gibbs吸附公式:例2、在18 ℃时,丁酸水溶液的表面张力与浓度的关系为σ0-σ=29.8lg(1+19.64c),σ0为纯水的表面张力。

利用Gibbs 公式求出c=0.01mol/L的吸附量和浓度很大时的吸附量。

例2、在25 ℃时,乙醇水溶液的表面张力与浓度c(mol/L)的关系为σ=72-0.5c+0.2c2。

利用Gibbs公式求出c=0.5mol/L 的吸附量(乙醇的表面过剩量)。

b为常数。

①求该溶液中丁酸的表面过剩与浓度间的关系式(设活度系数均为1)。

②若已知a=0.0131 N/m,b=19.62,计算c=0.2mol/L时,Γ=?。

③如果浓度增加到bc/cθ»1时,Γ=?。

例3、在20 ℃时测定了脂肪酸钠的0.02mol/L NaCl水溶液的表面张力,发现在55 mN/m以下时,表面张力与浓度的对数间有直线关系,即为σ=α-βlgc。

已知β=29.6 mN/m,求在饱和时每个脂肪酸分子所占面积。

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