第八章-表面现象与胶体化学汇总
第八章 土壤胶体化学和表面反应
（三）土壤胶体双电层结构和表面电位
胶体微粒
胶核 双电层
决定电位离子层（内） 非活性离子层
补偿离子层（外） 扩散层
当静电引力与热扩散相平衡时，在带电胶体表 面与溶液的界面上，形成了由一层固相表面电荷和 一层溶液中相反符号离子所组成的电荷非均匀分布 的空间结构，称为双电层***(图8-2)。
们都称为盐基离子。
（2）盐基饱和度(base saturation percentage)BSP
在土壤胶体所吸附的阳离子中，盐基离子的数量
占所有吸附的阳离子的百分比，叫盐基饱和度***。
盐基饱和的土壤具有中性或碱性反应； 而盐基不饱和的土壤则具有酸性反应，为酸性土壤；
盐基饱和交阳度换离性子盐交基换总量当量量（/量1/1（ 0毫 0克0克0毫克土土克当））100%
中
高
***影响土壤阳离子交换量的因素有：
（1）质地 质地越粘重，含粘粒越多的土壤， 其阳离子交换量也越大。
质地
砂土 砂壤土 壤土
粘土
CEC
1~5
7~8
（2）有机质 OM % CEC
15~18
25~30
（3）胶体的性质及构造
蒙脱石 ＞ 高岭石
（4）pH值 在一般情况下，随着pH的升高，土壤 的可变电荷增加，土壤的阳离子交换量也增加。
表8-3 不同类型土壤胶体的阳离子交换量
土壤胶体
CEC[cmol(+).kg-1]
腐殖质 蛭石 蒙脱石 伊利石 高岭石 倍半氧化物
200 100-150 70-95 10-40
3-15 2-4
4．影响阳离子交换能力的因素**
（1）电荷的影响；
物理化学第8章 表面物理化学
如果要制造防水材料，就要在表面涂憎水的 表面活性剂，使接触角大于90°。
2.增溶作用
定义：非极性有机物如苯在水中溶解度很小， 加入油酸钠等表面活性剂后，苯在水中的溶解度 大大增加，这称为增溶作用。
增溶作用与普通的溶解概念是不同的，增溶 的苯不是均匀分散在水中，而是分散在油酸根分 子形成的胶束中。
2、公式 （1）形式： ⊿p=2ϭ/r
（2）结论： ①凸液面： r >0，则 ⊿p > 0。
液滴越小，附加压力越大
②凹液面 ： r< 0，⊿p<0。
③水平液面：r为无穷大， ⊿p= 0。
④对于液泡（如肥皂泡）:
⊿p =
4ϭ r
因为肥皂泡有两个气液界面，且两个球形界面的
半径几乎相等，方向均指向液泡中心。
①液体能润湿毛细管（如水能润湿玻璃）： 呈凹形曲面，且液面上升一定高度。
p'
p ''
p0
M H2O
N Hg
r g h =⊿ p = 2 ϭ
r
曲率半径 r与毛细管半径R的关系：
R´ = R
cosq
联立以上二式，可得：
2ϭcosq
h=
r gR
②液体不能能润湿毛细管（如汞不能润湿玻璃）： 呈凹形曲面，且液面下降一定高度。
可见光的波长约在400~750 nm之间。
二、溶胶的力学性质
主要指： Brown 运动
扩散
沉降和沉降平衡
1、Brown运动(Brownian motion)
通过超显微镜，可以看到胶体粒子不断地 作不规则的“之”字形运动，这就叫布朗运 动。
产生原因：分散介质分子以不同大小和方向 的力对胶体粒子不断撞击而产生的。
物理化学各章概念总结、公式总结电子版1 表面化学与胶体
第8章 表面化学与胶体8．1 重要概念和规律1．比表面能与表面张力物质的表面是指约几个分子厚度的一层。
由于表面两侧分子作用力不同，所以在表面上存在一个不对称力场，即处在表面上的分子都受到一个指向体相内部的合力，从而使表面分子具有比内部分子更多的能量。
单位表面上的分子比同样数量的内部分子多出的能量称为比表面能(也称比表面Gibbs函数)。
表面张力是在表面上的相邻两部分之间单位长度上的相互牵引力，它总是作用在表面上，并且促使表面积缩小。
表面张力与比表面能都是表面上不对称力场的宏观表现，即二者是相通的，它们都是表面不对称力场的度量。
它们是两个物理意义不同，单位不同，但数值相同，量纲相同的物理量。
2．具有巨大界面积的系统是热力学不稳定系统物质表面所多余出的能量γA称表面能(亦叫表面Gibbs函数)，它是系统Gibbs函数的一部分，表面积A越大，系统的G值越高。
所以在热力学上这种系统是不稳定的。
根据热力学第二定律，在一定温度和压力下，为了使G值减少，系统总是自发地通过以下两种(或其中的一种)方式降低表面能γA:①在一定条件下使表面积最小。
例如液滴呈球形，液面呈平面；②降低表面张力。
例如溶液自发地将其中能使表面张力降低的物质相对浓集到表面上(即溶液的表面吸附)，而固体表面则从其外部把气体或溶质的分子吸附到表面上，从而改变表面结构，致使表面张力降低。
3．润湿与铺展的区别润湿和铺展是两种与固—液界面有关的界面过程。
两者虽有联系，但意义不同。
润湿是液体表面与固体表面相互接触的过程1因此所发生的变化是由固—液界面取代了原来的液体表面和固体表面。
润湿程度通常用接触角表示，它反映液、固两个表面的亲密程度。
当θ值最小(θ=0o)时,润湿程度最大，称完全润湿。
铺展是指将液体滴洒在固体表面上时，液滴自动在表面上展开并形成一层液膜的过程，因此所发生的变化是由固—液界面和液体表面取代原来的固体表面。
铺展的判据是上述过程的∆G:若∆G<0,则能发生铺展；若∆G≥0，则不能铺展。
第8章胶体化学
吸附量Г= V / m or Г= n / m
17
(二)固体表面上的吸附
(2)吸附的热力学特征 ΔG < 0，ΔS < 0，ΔH < 0, ΔG =ΔH -TΔS
∴低温吸附，高温解吸。 (3)物理吸附、化学吸附及其特点
18
表3 物理吸附和化学吸附的特点
吸附性质 吸附作用力 吸附选择性 吸附热 吸附速率 吸附分子层数 吸附稳定性 吸附温度 吸附活化能
32
2.影响散射光强度的因素
Rayleigh公式 I = KI0 =
24π3cV2 n12-n22 )I ( 2 λ4 n1 +2n22 0
式中I —散射光强度 I0—入射光强度 λ —入射光波长 c —溶胶粒子浓度 V —单个溶胶粒子体积 n1—分散相的折射率. n2 —分散介质的折射率 结论:①λ愈短, I 愈大 (天空蓝色;夕阳红色)； ②Δn愈大，I 愈大(高分子溶液,均相,无) ； ③c愈大，I 愈大.
38
(三)胶团结构
以氢氧化铁溶胶的胶团结构为例，
39
氢氧化铁溶胶的胶团结构式可以表示为：
(1)当σ一定时(系统组成不变), dG=σdA, dA < 0 →dG < 0, 即表面积缩小过程是自发过程。 (小晶体→ 大晶体雪；小液珠→ 大液珠) (2)当A一定时(固体、液体吸附), dG = Adσ, dσ < 0，dG< 0，即比表面能(表面张力)减小过程 是自发过程。(吸附杂质 → 降低σ) (3) σ和A均减小。(液体黏附在固体表面的润湿现象： 农药在叶子上铺展)
3
(二)分散相与分散介质
1.分散相: 被分散的物质称为分散相（dispersed phase）。聚苯乙烯、糖 2.分散介质: 容纳分散相的连续介质称为分散介质 （dispersed medium）。空气、水
物理化学中的表面现象与胶体化学
物理化学中的表面现象与胶体化学物理化学是一门探讨物质性质变化及相关规律的学科。
与之相关的表面现象和胶体化学则是物理化学领域中一项重要的分支。
本文将从表面现象和胶体化学两个方面入手，探讨它们的基本概念、相关应用和研究意义。
一、表面现象观察一个物体，我们会发现它的表面是与外界直接接触的部分。
因此，表面现象是物质研究中一种极其普遍和重要的现象。
表面现象是指两种或两种以上介质相接触时，有特殊性质的现象出现。
在物理化学中，表面现象主要包括表面张力、毛细现象和润湿现象。
表面张力是液体表面处由于分子间作用力而表现出来的一种现象。
表面张力较大的液体在容器中形成凸面或水滴状，这种现象称为毛细现象。
液体与固体相接触时，液体能否在固体表面上均匀分布并附着称为润湿现象。
表面现象在自然界和人类生活中都有广泛应用。
例如，水平稳定的大船只是因为水面的表面张力；高楼大厦的毛细管水系统则利用了毛细现象；润滑油、乳液、涂料等都运用了润湿性质。
二、胶体化学胶体化学是涉及无色透明的小粒子（胶体）和它所处的环境之间的相互作用的学科。
胶体是介于小分子和宏观物体之间的一种存在形式，其中粒子的平均大小在1至1000纳米之间。
胶体物理包括多种胶体类型，例如溶胶、凝胶和气溶胶等。
胶体学科研究中的主要问题是如何制备胶体，以及在胶体中所表现出的各种特殊性质。
胶体的制备方法包括溶胶法、凝胶法和胶体化合物分解法等。
在胶体中存在的各种特殊现象包括布朗运动、泡沫现象和重力分选等。
胶体的应用十分广泛，例如在涂料、油墨、胶水、陶瓷、橡胶等方面都得到了广泛的应用。
另外，人类生命活动中的一些基础物质，例如蛋白质、肌肉等，都是以胶体形式存在的。
三、物理化学中的表面现象与胶体化学的关联表面现象与胶体化学之间有着密不可分的联系。
在液态物质中，固液接触面所呈现的动态变化与胶体的形成和演化密切相关。
例如，胶体粒子表面的物理化学特征决定了胶体粒子的成长和聚集行为。
此外，表面现象和胶体化学之间也有着一些实际应用。
表面与胶体化学复习
3、微小液滴的饱和蒸汽压---开尔文公式
凸液面 RTln Pr P 2γM ρ r 2γVm r
凹液面 RTln P Pr 2γM ρ r 2γVm r
即：Pr（凸液面）>P(平液面)>Pr(凹液面)。
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：
表面化学与胶体
一、分散系统的分类
1、分散系统,分散相,分散介质
斯特恩电势 ——Stern面 与溶液本体间的电势差 ；
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）
+ +++++++ +
固体表面
+ +
斯特恩面
滑动面
+ + +
--
-
-
-
-
-
-
-
-
+ +
+ +
--
-
-
-
-
-
扩散层 斯特恩层(紧密层)
表面化学与胶体
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。（ ）
表面及胶体化学知识点归纳
胶体: 指具有高度分散的分散体系（亦是研究对象），分散相可以是一相和多相，粒子大小通常为10－7～10－9m之间.胶体的研究内容：表面现象、分散体系、高分子溶液。
表面能δ：恒温恒压下，可逆地增加单位表面积，环境对体系所做的功，单位J·m-2。
表面张力δ：单位长度液体表面的收缩力，单位N·m-1（或mN·m-1）l aplace方程：球面，则R1=R2=R，ΔP=2σR 柱面，则R1=R，R2=∞，ΔP=σ/R 球形气泡，且R1=R2=RΔP=4σ/R表面过剩：界面相与体相的浓度差。
接触角：固液气三相交点处作气液界面的切线，此切线与固液交界线之间的夹角θ。
Gibbs吸附公式：（双组分体系）固体表面张力：新产生的两个固体表面的表面应力之和的一半。
固体表面能：指产生一平方厘米新表面所消耗的等温可逆功。
Laugmuir理论：假设被吸附分子间无作用力，因而分子脱附不受周围分子的影响。
只有碰撞在空间表面的分子才有可能被吸附（单分子层吸附）。
固体表面是均匀的，各处吸附能相同。
BET理论的基本假设：①固体表面是均匀的，同层分子（横向）间没有相互作用，分子在吸附和脱附时不受周围同层分子的影响。
②物理吸附中，固体表面与吸附质之间有范德华力，被吸附分子间也有范德华力，即吸附是多分子层的。
影响溶液中吸附的因素：吸附剂：溶质、溶剂三者极性的影响；温度：溶液吸附也是放热过程，一般T上升，吸附下降；溶解度：吸附与溶解相反，溶解度越小，越易被吸附；同系物的吸附规律一般随C-H链的增长吸附有规律的增加和减少。
Trube规则；吸附剂的孔隙大小；吸附剂的表面化学性质，同一类吸附剂由于制备条件不同，表面活性相差很大，吸附性能也会有很大差异；混合溶剂的影响，色谱法中使用混合溶剂，洗提效果比单纯溶剂好，若自极性相同的混合溶剂中吸附第三组份，等温线界于两单等温线之间；若自极性不相同的混合溶剂中吸附第三组份，吸附量比任何单一溶剂中少，混合溶剂极性一致或不一致情况不同；多种溶质的混合溶液；9、盐的影响，盐的存在通过影响溶质的活度系数、溶解度、溶质的电离平衡而影响吸附。
物理化学表面现象及胶体化学总结
1.压缩因子任何温度下第七章表面现象1.在相界面上所发生的物理化学现象陈称为表面现象。
产生表面现象的主要原因是处在表面层中的物质分子与系统内部的分子存在着力场上的差异。
2.通常用比表面来表示物质的分散度。
其定义为：每单位体积物质所具有的表面积。
3.任意两相间的接触面，通常称为界面（界面层）。
物质与（另一相为气体）真空、与本身的饱和蒸气或与被其蒸汽饱和了的空气相接触的面，称为表面。
4.表面张力：在与液面相切的方向上，垂直作用于单位长度线段上的紧缩力。
5.在恒温恒压下，可逆过程的非体积功等于此过程系统的吉布斯函数变。
6.影响表面及界面张力的因素：表面张力与物质的本性有关、与接触相的性质有关（分子间作用力）、温度的影响、压力的影响。
7.润湿现象：润湿是固体（或液体）表面上的气体被液体取代的过程。
铺展：液滴在固体表面上迅速展开，形成液膜平铺在固体表面上的现象。
8.亚稳状态与新相生成：a.过饱和蒸汽：按通常相平衡条件应当凝结而未凝结的蒸汽。
过热液体：按通常相平衡条件应当沸腾而仍不沸腾的液体。
过冷液体：按相平衡条件应当凝固而未凝固的液体。
过饱和溶液：按相平衡条件应当有晶体析出而未能析出的溶液。
上述各种过饱和系统都不是真正的平衡系统，都是不稳定的状态，故称为亚稳（或介安）状态。
亚稳态所以能长期存在，是因为在指定条件下新相种子难以生成。
9.固体表面的吸附作用：吸附：在一定条件下一种物质的分子、原子或离子能自动地粘附在固体表面的现象。
或者说，在任意两相之间的界面层中，某种物质的浓度可自动发生变化的现象。
吸附分为物理吸附（范德华力）和化学吸附（化学键力）。
具有吸附能力的物质称为吸附剂或基质，被吸附的物质称为吸附质。
吸附的逆过程，即被吸附的物质脱离吸附层返回到介质中的过程，称为脱附（或解吸）。
10.吸附平衡：对于一个指定的吸附系统，当吸附速率等于脱附速率时所对应的状态。
当吸附达到平衡时的吸附量，称为吸附量。
气体在固体表面的吸附量与气体的平衡压力及系统的温度有关。
第八章表面化学及胶体化学课后习题答案
第八章 表面化学与胶体化学习 题1．在293 K 时，把半径为1×10-3m 的水滴分散成半径为1×10-6m 的小水滴，比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K 时-1O H m mN 75.722⋅=σ。
（答案：9.15×10-4J ）解： 一滴大水滴可分散成N 个小水滴：323132313434r r r r N ==ππ小水滴的面积为： 2312244r r r N ππ=⨯，大水滴的面积为： 4π21r面积增加倍数为：9991444212121231=-=-r r r r r r πππ J 10133.9)101101101(41075.72)44(4669321231s s -----⨯=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=∆⋅=∆πππσσr r r A G2．在298 K 时，1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L -1，计算直径为1×10-8m 的NB 微球在水中的溶解度。
已知298 K 时NB ／水的表面张力为25.7 mN·m -1，NB 的密度为1 566 kg·m -3。
（答案：2.625×10-3 mol ·dm -3）解：根据开尔文公式 ：rRT M c c 12ln0⋅=ρσ，将数值代入，得： -1338330L mol 10625.2109.54449.04449.0105.0115.298314.8156610168107.252ln ⋅⨯=⨯⨯=∴=⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-----c c c3．373 K 时，水的表面张力为58.9 mN·m -1，密度为958.4 kg·m -3，在373 K 时直径为 1×10-7m 的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa 外压下，能否从373 K 的水中蒸发出直径为1×10-7m 的气泡? （答案：99.89kPa ）解：气泡为凹面，且r = 0.5×10-7mkPa89.999858.0325.101)01427.0exp(01427.0105.01373314.84.9581018109.58212ln 0r 7330r =⨯=-⋅=∴-=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=---p p r RT M p p ρσ 因p r < p 外，故不能蒸发出直径为1×10-7m 的气泡。
《表面与胶体化学》课件
胶体在食品工业中的应用
胶体在食品工业中广泛应用于增稠、 稳定和乳化等方面。
胶体还可以作为食品的稳定剂，保持 食品的稳定性和一致性，如冰淇淋、 奶昔和饮料等。
胶体可以作为食品的增稠剂，提供更 好的口感和质地，如酸奶、果酱和调 味酱等。
胶体的稳定性
取决于胶体粒子间的相互作用力，包 括静电作用、范德华力、空间位阻等 。
聚沉现象
当胶体粒子间的相互作用力减弱或消 除时，胶体将失去稳定性，发生聚沉 ，出现沉淀或凝胶现象。
影响因素
电解质浓度、温度、pH值等对胶体 稳定性产生影响，可引发聚沉。
胶体的光学性质
总结词 丁达尔效应
瑞利散射 实验方法
物理吸附
由于范德华力引起的吸附，吸附力较弱，吸 附热较小。
表面吸附的应用
催化剂、电极材料、光电子器件等。
表面润湿性
表面润湿性定义
液体在固体表面铺展的能力称为润湿性。
润湿性的影响因素
表面张力、接触角和表面粗糙度等。
润湿性的应用
涂料、油墨、农药等。
2023
PART 03
胶体化学基础
REPORTING
2023
REPORTING
《表面与胶体化学》 PPT课件
2023
目录
• 表面与胶体化学概述 • 表面化学基础 • 胶体化学基础 • 表面与胶体化学在生活中的应用 • 表面与胶体化学的未来发展
2023
PART 01
表面与胶体化学概述
REPORTING
表面与胶体化学的定义
表面与胶体化学是一门研究物 质表面现象和胶体分散体系的 科学。
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表面化学一、选择题1. 在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管内液体将：( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 左右来回移动2. 如图在毛细管内装入润湿性液体, 当在毛细管内左端加热时,则管内液体将：( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 因失去平衡而左右来回移动3. 对大多数纯液体其表面张力随温度的变化率是：( )(A) (∂γ/∂T)p> 0 (B) (∂γ/∂T)p< 0 (C) (∂γ/∂T)p= 0 (D) 无一定变化规律4. 在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? ( )(A) 冰的大(B) 水的大(C) 一样大(D) 无法比较5. 弯曲表面上附加压力的计算公式：∆p = p' - p0= 2γ/R' 中，R' 的符号：( )(A) 液面为凸面时为正，凹面为负(B) 液面为凸面时为负，凹面为正(C) 总为正(D) 总为负6. 微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？( )(A) 微小晶体的饱和蒸气压大(B) 微小晶体的溶解度大(C) 微小晶体的熔点较低(D) 微小晶体的溶解度较小7. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，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，则三者之间的关系是：( )(A) p平> p凹> p凸(B) p凹> p平> p(C) p凸> p平> p凹(D) p凸> p凹> p平8. 在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现：( )(A) 水并不进入毛细管(B) 水进入毛细管并达到管内一定高度(C) 水进入毛细管并达到管的另一端(D) 水进入毛细管并从另一端滴出9. 往液体(1) 的表面滴加一滴与其不互溶的液体(2)，两种液体对空气的表面张力分别为γ1, 3和γ2, 3，两种液体间的界面张力为γ1, 2。
则液体(2)能在液体(1) 上铺展的条件为：( )(A) γ1, 2 > γ1, 3 + γ2, 3(B) γ1, 3 > γ2, 3 + γ1, 2(C) γ1, 3 < γ2, 3 + γ1, 2(D) γ1, 2 < γ1, 3 + γ2, 310. 把细长不渗水的两张白纸互相靠近(距离为d )，平行地浮在水面上, 用玻璃棒轻轻地在两纸中间滴一滴肥皂液, 两纸间的距离将：( )(A) 增大(B) 减小(C) 不变(D) (A).(B).(C)都有可能11. 体温计打碎后，落在水泥地面上的水银基本呈球形，这说明：( )(A) γ汞＋γ汞-水泥地面＜γ水泥地面(B) γ汞＞γ水泥地面(C) γ汞＜γ水泥地面(D) γ汞＋γ汞-水泥地面＞γ水泥地面12. 水银完全不润湿玻璃表面，若将半径为5×10-5 m 的玻璃毛细管插入水银中后（水银的密度ρ = 13.6×103 kg·m-3，其表面张力γ = 0.520 N·m-1），管内水银面将：( )(A) 上升0.15 m (B) 下降0.15 m (C) 上升0.015 m (D) 下降0.015 m13. 水／油乳化剂的HLB 值的范围是：( )(A) 2-6 (B) 8-12 (C) 14-18 (D) 20-2414. 表面活性剂具有增溶作用,对增溶作用说法不正确的是：( )(A) 增溶作用可以使被溶物的化学势大大降低(B) 增溶作用是一个可逆的平衡过程(C) 增溶作用也就是溶解作用(D) 增溶作用与乳化作用不同15. BET公式的最主要用途之一在于：( )(A) 获得高压下的吸附机理(B) 获得吸附等量线(C) 获得吸附等压线(D) 测定固体的比表面16. 在气-固相催化反应中常用载体，载体所起的主要作用，下列哪一条是不存在的？( )(A) 提高催化剂的机械强度(B) 增大催化剂的活性表面以节约用量(C) 改善催化剂的热稳定性(D) 防止催化剂中毒17.在催化剂M0表面上吸附NH3分子进行分解反应（对产物不吸附），并且表面反应为速控步，当NH3压力很大时，该反应的半衰期公式为：( )(A) t12= (ln2)/k(B) t12= 1/(kp0) (C) t12= k(p0)1/2(D) t12= p0/2k二、填空题1.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是; 不同点是。
2.从表面热力学的角度看，比表面吉布斯自由能表达式是，其单位为，从力学平衡角度看，表面张力是；，其单位为。
3.液态汞的表面张力γ= 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2在400 K 时，汞的（∂U/∂A）T, V = 。
4.液滴越小，饱和蒸气压越；而液体中的气泡越小，气泡内液体的饱和蒸气压越。
5. 300 K 时，水的表面张力γ= 0.0728 N·m-1，密度ρ为0.9965×103 kg·m-3。
在该温度下，一个球形水滴的饱和蒸气压是相同温度平面水饱和蒸气压的 2 倍，这个小水滴的半径是m。
6.室温时，水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中，将上升到高度h，如将毛细管折断至h/2处，水将沿壁升至_ 处，此时管中水面的曲率半径将。
7.在298 K时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为-0.103 N·m-1·mol-1·kg，正丁醇在浓度为0.1 mol·kg-1时的表面超额Γ为：。
8.苯不溶于水而能较好地溶于肥皂水是由于肥皂的作用。
9.氧气在某固体表面上的吸附，温度400 K 时进行得较慢，但在350 K 时进行得更慢，这个吸附过程主要是化学吸附还是物理吸附？。
10.一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而，化学吸附的吸附量随温度增高而先增加，后降低。
11.从吸附的角度考虑催化剂的活性取决于；一个良好的催化剂应是。
12.气－固表面反应有两种反应历程，其中Langmuir - Hinshelwood 历程是研究；反应，Langmuir - Rideal 历程是研究。
反应。
13. 就吸附的本质来说，物理吸附的作用力是；化学吸附的作用力是。
14. 接触角θ90o，固体能被液体所润湿，θ90o，固体不能被液体所润湿（填大于或小于）。
三、计算题1. 298 K时，水-空气的表面张力γ= 0.07197 N·m-1，(∂γ/∂T)p, A= -1.57×10-4 N·m-1·K-1，试计算298 K，标准压力p∃下，可逆地增大2×10-4 m2的表面积时，体系所做的功（假设只做表面功），体系的∆G，∆H和∆S及体系所吸收的热量Q r。
2. 已知水在293 K 时的表面张力γ= 0.07275 N·m-1, 摩尔质量M= 0.018 kg·mol-1,密度ρ= 103 kg·m-3。
273 K 时水的饱和蒸气压为610.5 Pa，在273 – 293 K 温度区间内水的摩尔气化热∆Vap H m= 40.67 kJ·mol-1，求293 K 水滴半径R′= 10-9 m时，水的饱和蒸气压。
3. 在正常沸点时，如果水中仅含有直径为10-6 m 的空气泡，问这样的水开始沸腾，需过热多少度？水在373 K 时的表面张力γ= 0.05890 N·m-1，气化热∆Vap H m= 40656 J·mol-1。
4. 已知293 K 时，乙醚在水上其间的界面张力为1.070×10-2 N·m-1, 它们的表面张力分别为γ(乙醚)= 1.710×10-2 N·m-1, γ(H2O)= 7.275×10-2 N·m-1, 用计算方法说明：一滴乙醚在水面上及一滴水在乙醚面上的铺展情况。
5. 将内径为1× 10 -4m 的毛细管插入水银中，问管内将下降多少? 已知在该温度下水银的表面张力为0.48N.m-1，水银的密度为13.5×103Kg.m-3，重力加速度g = 9.8 m.s-1，设接触角近似等于180゜。
6. 291 K时，各种饱和脂肪酸水溶液的表面张力γ与活度a的关系式可以表示为：γ/γ0= 1 + blg(a/A + 1)，γ0是水的表面张力（γ0= 0.07286 N·m-1），常数A因不同酸而异，b = 0.411 。
试求：(1) 服从上述方程的脂肪酸吸附等温式(2) 在表面的一个紧密层中（a >> A），每个酸分子所占据的面积为若干？7. 在一定温度下，N2在某催化剂上的吸附服从Langmuir 方程，已知催化剂的比表面为21.77 m2·g-1，N2分子的截面积为16×10-20 m2。
当平衡压力为101325 Pa 时，每克催化剂吸附N2的量为 2 cm3(已换算成标准状态)，问要使N2的吸附量增加一倍，则平衡压力为多大？8. 用活性炭吸附CHCl3，符合Langmuir 吸附等温式，在273 K 时，饱和吸附量为0.0938 m3·kg-1。
已知CHCl3的分压为13.4 kPa 时的平衡吸附量为0.0825 m3·kg-1.试计算：(a) Langmuir 吸附等温式中的常数a(b) CHCl3的分压为6.67 kPa 时的平衡吸附量。
四、问答题1. 在一筒内有半径不同的玻璃毛细管，筒内充满水蒸气，慢慢推动活塞使筒内压力逐渐增大，水将在毛细管内凝结，试问在何种毛细管内水先凝结？2. 对半径为R' 的球形液滴，在温度T时，其表面张力为γ，表面积为A试求(∂γ/∂p)T, A 的表示式。
3. 若天空中小水滴要起变化，一定是其中的较大水滴先进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴上，使大小不等的水滴趋于相等。
这种说法对吗？为什么？4. 由曲率半径的正、负号，比较在一定温度下，凸的弯月面，凹的弯月面的蒸气压p与平面液体的饱和蒸气压p*的相对大小。
5. 玻璃管两端各有一大一小肥皂泡，若将中间的活塞打开使两气泡相通，将发生什么变化? 到何时小肥皂泡不再变化？6. 请列举出表面活性剂的几种重要作用。
胶体化学一、选择题1. 在稀的砷酸溶液中，通入H2S 以制备硫化砷溶胶(As2S3)，该溶胶的稳定剂H2S，则其胶团结构式是：( )(A) [(As2S3)m·n H+,(n-x)HS-]x-·x HS-(B) [(As2S3)m·n HS-,(n-x)H+]x-·x H+(C) [(As2S3)m·n H+,(n-x)HS-]x-·x HS-(D) [(As2S3)m·n HS-,(n-x)H+]x-·x H+2. 溶胶有三个最基本的特性, 下列不属其中的是：( )(A) 特有的分散程度(B) 不均匀(多相)性(C) 动力稳定性(D) 聚结不稳定性3.下列诸分散体系中，Tyndall 效应最强的是：( )(A) 纯净空气(B) 蔗糖溶液(C) 大分子溶液(D) 金溶胶4. (1) 超显微镜在胶体研究中起过重要作用，它的研制是利用的原理是：( )(A) 光的反射(B) 光的折射(C) 光的透射(D) 光的散射5. 为直接获得个别的胶体粒子的大小和形状，必须借助于：( )(A) 普通显微镜(B) 丁铎尔效应(C) 电子显微镜(D) 超显微镜6. 使用瑞利(Reyleigh) 散射光强度公式，在下列问题中可以解决的问题是：( )(A) 溶胶粒子的大小(B) 溶胶粒子的形状(C) 测量散射光的波长(D) 测量散射光的振幅7. 溶胶的聚沉速度与电动电位有关, 即: ( )(A) 电动电位愈大，聚沉愈快(B) 电动电位愈小，聚沉愈快(C) 电动电位为零，聚沉愈快(D) 电动电位愈负，聚沉愈快8. 对电动电位的描述错误的是：( )(A) 电动电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀相内的电位(B) 电动电位的值易随少量外加电解质而变化(C) 电动电位的绝对值总是大于热力学电位(D) 电动电位一般不等于扩散电位9. 胶体粒子的Zeta 电势是指：( )(A) 固体表面处与本体溶液之间的电位降(B) 紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电位降(C) 扩散层处与本体溶液之间的电位降(D) 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位降10. 将含0.012 dm3 NaCl 和0.02 mol·dm-3 KCl 的溶液和100 dm3 0.005 mol·dm-3的AgNO3液混合制备的溶胶，其胶粒在外电场的作用下电泳的方向是: ( )(A) 向正极移动(B) 向负极移动(C) 不作定向运动(D) 静止不动11. 外加直流电场于胶体溶液，向某一电极作定向运动的是：( )(A) 胶核(B) 胶粒(C) 胶团(D) 紧密层12. 向FeCl3(aq) 中加入少量氨水，可制备稳定的氢氧化铁溶胶，此时胶体粒子带电荷情况为：( )(A) 总是带正电(B) 在pH 较大时带正电(C) 总是带负电(D) 在pH 较大时带负电13. 在大分子溶液中加入大量的电解质, 使其发生聚沉的现象称为盐析, 产生盐析的主要原因是：( )(A) 电解质离子强烈的水化作用使大分子去水化(B) 降低了动电电位(C) 由于电解质的加入，使大分子溶液处于等电点(D) 动电电位的降低和去水化作用的综合效应14. 对于有过量的KI 存在的AgI 溶胶，下列电解质中聚沉能力最强者是：( )(A) NaCl (B) K3[Fe(CN)6] (C) MgSO4(D) FeCl315. As2S3负溶胶，若用AlCl3使其聚沉，所需AlCl3的最小浓度约为0.093 mol·m-3，若改用Al2(SO4)3聚沉，所需最小浓度约为：( )(A) 0.188 mol·m-3(B) 0.094 mol·m-3(C) 0.047 mol·m-3(D) 0.00013 mol·m-316. 下列四种电解质KCl，Na2SO4，MgSO4，K3[Fe(CN)6] ，对Fe2O3溶胶的聚沉能力大小次序为：( )(A) KCl ＞Na2SO4 ＞MgSO4 ＞K3[Fe(CN)6] (B) K3[Fe(CN)6]＞MgSO4 ＞Na2SO4 ＞KCl(C) K3[Fe(CN)6]＞Na2SO4 ＞MgSO4＞KCl (D) Na2SO4 ＞K3[Fe(CN)6]＞KCl＞MgSO417. 混合等体积的0.08 mol·dm-3 KI 和0.1 mol·dm-3 AgNO3溶液，得到一溶胶体系，分别加入(1) MgSO4；(2) CaCl2；(3) Na2SO4，则其聚沉能力大小是：( ) (A) (1)＞(2)＞(3) (B) (2) ＞(1) ＞(3) (C) (3) ＞(1) ＞(2) (D) (3) ＞(2) ＞(1)18. 对于Al(OH)3溶胶，逐滴加入适量的盐酸稀溶液，溶胶产生的现象将是：( )(A) 无明显现象(B) 溶胶先沉淀，然后逐渐溶解(C) 立即溶解(D) 产生沉淀，且不溶解19. 乳状液是由哪个分散体系组成? ( )(A) 两种互不相溶的液体(B) 固体加液体(C) 两种互溶的液体(D) 多种互溶的液体20. 以下诸因素中, 哪一个不是乳状液呈油/水型或水/油型的主要因素? ( )(A) 乳化剂的性质(B) 两种液体的互溶程度(C) 两种液体的相对体积(D) 温度二、填空题1. 用NH4VO3和浓HCl 作用，可制得稳定的V2O5溶胶，其胶团结构是：。