第十章界面现象


F 2l
Wr' / dAs
G ( )T ,P As
称为比表面吉布斯函数
§10-1 界面张力
2.热力学公式
dU TdS pdV dAS B( ) dnB( ) dH TdS Vdp dAS B( ) dnB( ) dA SdT pdV dAS B( ) dnB( ) dG SdT Vdp dAS B( ) dnB( )
拉普拉斯方程
2 p r
拉普拉斯方程
弯曲液面的附加压力与液体的表面张力,与曲 率半径成反比成正比
对于空气中的气泡: p 4 / r
毛细管现象
凹液面下液体承受的压力小于大气
压力,即管外水平液面的压力,在 这种情况下,液体被压入管内,直 至液柱上升所产生的静压力与附加 压力在数值上相等
§10-1 界面张力
2.热力学公式
dU TdS pdV dAS B( ) dnB( ) dH TdS Vdp dAS B( ) dnB( ) dA SdT pdV dAS B( ) dnB( ) dG SdT Vdp dAS B( ) dnB( )
F 2l
Wr' / dAs
G ( )T ,P As
称为比表面吉布斯函数 与液体表面类似,其他界面,如固体表面、液-液界面、 表面张力、表面功、表面吉布斯函数三者虽为不同的物 液 -固界面等,由于界面层的分子同样受力不对称,所以 理量,但它们的量值和量纲却是等同的。 也存在着界面张力。
2. 3. 4. 5.
拉普拉斯方程 毛细管现象 开尔文公式 亚稳状态及新相的生成
弯曲液面下的附加压力
平面:水平液面下液体承受的 压力等与外界压力 弯曲液面下的液体不仅承受外
界压力,而且受到弯曲液面附
Δp
加压力的影响
附加压力:Δp= p内 – p外 方向:指向曲率半径中心
弯曲液面下的附加压力
气体 液体
吸附增加,气体溶解度增加,也使表面张力下降。
分散度对表面张力的影响要到物质分散到曲率半径接近 于分子大小尺寸时才较为明显。
§10-1 界面张力
本节重点
表面张力、表面功、表面吉布斯函数
表面张力是沿着液体表面垂直作用于 单位长度线段上的紧缩力; 同时又等于增加液体的单位面积所需 要加入的可逆非体积功,此功称为比 表面功; 在恒温恒压的条件下,等于增加液体 单位表面时,系统增加的吉布斯函数,
第十章 界面现象
表面、界面
1.
界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区,若其中
一相为气体,这种界面通常称为表面。
2.
严格讲,表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面, 但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的 表面。
3.
常见的界面有:气-液界面,气-固界面,液-液界面,液 -固界面,固-固界面。 自然界中的许多现象与界面的特殊性质有关

B

B

B

B
U ( ) S ,V ,nB( AS
G H A ( ) S , P ,nB( ( )T ,V ,nB ( )T , P ,nB AS AS AS
§10-1 界面张力
2.热力学公式
dG SdT Vdp dAS B( ) dnB( )
§10-1 界面张力
1. 液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数
③ 表面功 也可从另一角度来看
Wr' Fdx 2ldx dAs
Wr' / dAs
即 为系统增加单位表面时所需做的可逆功,其单位J· m-2
§10-1 界面张力
1. 液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数
水滴成球形以使其表面积最小
• 汞在玻璃表面的形状. 小汞滴 成几乎完美的球形, 而大的汞 滴成扁平状, 表明表面张力对 小汞滴形状的影响更大. 这是 由于小汞滴的比表面积更大的
§10-1 界面张力
3.影响界面张力的因素 ① 物质的本性 ② 温度
③ 压力
④ 分散度
界面张力与物质性质的有关
① 一般:极性液体(如水)有较大的表面张力,而非极性 液体的表面张力较小。 ② 熔融的盐以及熔融的金属,分子间以离子键和金属键相
3.
多孔硅胶、分子筛、活性炭、纳米材料具有很 高的比表面积
分散度与比表面积
把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。把一定大小 的物质分割得越小,则分散度越高,比表面也越大。 把边长为1cm的立方体1cm3逐渐分割成小立方体:
立方体边长(m) 10-2 10-4 10-6 10-8 10-9 粒子数 1 106 1012 1018 1021 总表面积(m2) 6×10-4 6×10-2 6×100 6×102 6×103 比表面积 (m-1) 6×102 6×104 6×106 6×108 6×109
气泡内压力 p内=p大气+p最大 气泡外压力 p外=p大气+ρgh Δp= p内- p外= p最大- ρgh=2γ/r
压入空气
P大气
毛细管 P最大
h
液体
最大泡压法测定液体表面张力
r
微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式
在一定的温度和压力下,纯液体有一定的饱和蒸气压,这 只是对平液面而言,通常微小液滴的饱和蒸气压要高于平 液面的饱和蒸气压。 设:物质量为 dn的微量液体,由平液面转移到半径为r的 小液滴表面 pr dnRT ln 8rdr p
根据吉布斯函数判据,在恒温恒压下,系统总界面吉 布斯函数减少的过程是自发过程。 对单组分系统,恒温恒压下,γ为定值,变化自发进 行的条件是dA<0 对多组分体系统,恒温恒压下, 若A不变,则dγ<0; 若γ不变,则dA<0。
系统总界面吉布斯函数减少的过程是自发过程,因此液滴 自动收缩以减小表面积, 气体在固体表面吸附以降低固体的 表面张力等。

B
恒温恒压、各相中各物质的量不变化时:
dG dAs
这是在上述条件下由于相界面面积变化引起的系统 吉布斯函数变化,因此也称为界面吉布斯函数变化, 用 表示。 dG a
§10-1 界面张力
2.热力学公式
dG dAs
在不变的条件下积分上式: 对上式取全微分:
G a dAs dG a dAs As d
气体
液体
凸液面下液体承受的压力大于大气压力 凹液面下液体承受的压力小于大气压力
r1 α r
α
拉普拉斯方程的推导
F 2r1 cos
α
r1 α r
r1 cos r
弯曲液面的附加压力与液体的
p
2r1r1 / r p 2 r1 2
r
表面张力成正比,与曲率半径
成反比
G

p p
p
Vm (l )dp
Vm (l )p
M 2 r
G2

pr
p
Vm ( g )dp RT ln
pr p
pr 2 M 2 RT ln Vm p r r
开尔文公式
1.
Kelvin公式可以表示为两种不同曲率半径的液滴或蒸 气泡的蒸气压之比 pr 2M 2Vm RT ln p r r 对凸面,r 取正值,r 越小,液滴的蒸气压越高 对凹面,r 取负值,r 越小,小蒸汽泡中的蒸气压越 低 Kelvin公式也适用于固体小颗粒饱和蒸气压
互作用,表面张力较高。
③ 固体物质一般要比液体物质具有更高的表面张力 ④ 一种液体与不互溶的其他液体形成液-液界面的表面张力 取决于两种液体的性质。
界面张力与温度的关系
温度升高,界面张力下降,当达到临界温度Tc时,饱和液体 和饱和蒸气的性质趋向一致,相界面消失,界面张力趋向于 零。这可用热力学公式说明:
④ 表面吉布斯函数 在恒温恒压下,可逆非体积功等于系统的吉布斯 函数变化:
Wr' dGT , p dAs
G ( )T , p As
又等于系统增加单位面积时所增加的吉布斯函数,
所以也称为表面吉布斯函数,其单位为J· m-2 。
表面张力、表面功、表面吉布斯函数
表面张力是沿着液体表面垂直作用于 单位长度线段上的紧缩力; 同时又等于增加液体的单位面积所需 要加入的可逆非体积功,此功称为比 表面功; 在恒温恒压的条件下,等于增加液体 单位表面时,系统增加的吉布斯函数,
n ( 1 T / T ) 0 c
其中:Tc为临界温度, γ 0 ,n为经验常数,与液体的性质有关。
界面张力与所处压力的关系
一般是压力增大,表面张力下降。 通常每增加1MPa的压力,表面张力约降低1mN· m-1因为 压力增加,气相密度增加,表面分子受力不均匀性略有 好转。 另外,若是气相中有别的物质,则压力增加,促使表面
r1 θ r θ h
2 p gh r1
1.
曲率半径与毛细管半径的关系
cos r / r1
2 cos h rg
θ
当液体不能润湿管壁,
θ>900, cosθ <0,h为负值, 表示管内凸液面下降。
2 cos h rg
θ
h
毛细管现象的应用
农民锄地,不仅可以铲除杂草,且可以破坏土 壤中的毛细管,防止植物根下的水分沿毛细管 上升到地表面而蒸发。
亚稳状态及新相的形成

过饱和蒸气
过热液体 过冷液体

过饱和溶液
过饱和蒸气
过饱和蒸气:应当凝结而未凝结的蒸气
p
P’

C’ C
dn 4r 2 ( dr ) / M pr 2M 2rVm RT ln p r r
ρ、M、Vm分别是密度、摩尔质量、摩尔体积
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物理化学 第十章 界面现象

物理化学 第十章  界面现象

4. 热力学基本公式
考虑了表面功,热力学基本公式中应相应增加一项,即:
dU TdS pdV
dn
B
B
dAS
B
dH TdS VdP
dn
B
B
dAS
B
dA SdT pdV
dn
B
B
dAS
B
dG SdT VdP
dn
B
B
dAS
B
由此可得:
( U AS
Ga 0 1800 任何液体与固体间都能粘湿
在等温等压条件下,单位面积的液固界面分开产生液体表面与固体表 面所需的功称为粘附功。粘附功越 大,液体越能润湿固体,液-固结合 得越牢。
Wa Ga gl (cos 1 )
Wa o
(2)浸湿(work of immersion)
浸湿:固体浸入液体,固体表面消失,液-固界面产生的润湿过程。
当将边长为10-2m的立方体分割成10-9m的小立方体 时,比表面增长了一千万倍。
可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积, 因而具有许多独特的表面效应,成为新材料和多相 催化方面的研究热点。
对具有巨大表面积的分散体系,界面分子的 特殊性对体系性质的巨大影响不能忽略
界面与表面:是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区 (界面相),若其中一相为气体,这种界面通常称为表 面。
Langmuir吸附等温式的缺点:
1.假设吸附是单分子层的,与事实不符。 2.假设表面是均匀的,其实大部分表面是不均匀的。
3.在覆盖度 较大时,Langmuir吸附等温式不适用。
§ 10.4 液—固界面
接触角 粘附功 浸湿功 铺展系数
1 接触角(contact angle)和Young equation

第十章界面现象

第十章界面现象

:使系统增加单位表面所需的可逆功 ,称为表面功。
单位:J·m-2。 (IUPAC以此来定义表面张力)
4、表面吉布斯函数:
表面层分子的受力情况与本体中不同,若要把分子 从内部移到界面,或可逆的增加表面积,就必须克服 系统内部分子之间的作用力,对系统做功。
恒温、恒压下的可逆非体积功等于系统的吉布斯函数变
dG S dT V d p
B( )d n B( ) dA s
B
G




A s
T , p,n B( )
19
dU TdS pdV dAS BdnB
B
dH TdS Vdp dAS BdnB
第十章 界面现象1ຫໍສະໝຸດ 2§10.1 界面张力
一、界面、表面和比表面 界面:两相之间的接触面或密切接触的两相之间的 过渡区称为界面。 表面:两相中若其中的一相为气体,则称为表面。 通常泛指液体(或固体)与空气的接触面,如桌面。
比表面:单位体积或单位质量的固体或液体具有的表面积。
体系分散度↗,比表面↗
常见的界面有: 1.气-液界面
二、液体的表面张力,表面功及表面吉布斯函数
1. 表面分子的特点: 表面分子受力不对称
液体内部分子:受力是球形对 称的,合力为零(重力不计)
在相界面上分子受力不对称:液 体内部分子对表面层中分子的吸 引力,远远大于液面上蒸气分子 对它的吸引力,使表面层中分子 恒受到指向液体内部的拉力。所 以任何液体表面都有自发收缩的 趋势。

F 2 l
F
2l
l是滑动边的长度,滑动边有两面, 所以边界总长度为2l。
2 l
m1 F

物理化学第十章界面现象

物理化学第十章界面现象

物理化学第十章界面现象研究内容l-g 弯曲液面的附加压力s-g 物理吸附、化学吸附、吸附曲线界面张力s-l 润湿、接触角、固体自溶液中的吸附Fundamentals of Interface (Surface) Chemistry溶液界面:溶液表面张力特点、表面活性物质§10.1界面张力 10.1界面张力表面和界面(surface and interface) 表面和界面( interface)界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡表面和界面界面现象的本质分散度与比表面表面功表面张力影响表面张力的因素区,若其中一相为气体,这种界面通常称为表面。

严格讲表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面,但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。

常见的界面有:气-液界面,气-固界面,液-液界面,液-固界面,固-固界面。

界面现象的本质最简单的例子是液体及其蒸气组成的表面。

液体内部分子所受的力可以彼此抵销,但表面分子受到体相分子的拉力大,受到气相分子的拉力小(因为气相密度低),所以表面分子受到被拉入体相的作用力。

这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势,并使表面层显示出一些独特性质,如表面张力、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等。

分散度与比表面(specific surface area)分散度与比表面(specific area)比表面通常用来表示物质分散的程度,有两种常用的表示方法:一种是单位质量的固体所具有的表面积;另一种是单位体积固体所具有的表面积。

即:Am = A / m或AV = A / V式中,m和V分别为固体的质量和体积,A为其表面积。

目前常用的测定表面积的方法有BET法和色谱法。

1分散度与比表面从表上可以看出,当将边长为10-2m的立方体分割成10-9m的小立方体时,比表面增长了一千万倍。

可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积,因而具有许多独特的表面效应,成为新材料和多相催化方面的研究热点。

第十章界面现象解析

第十章界面现象解析

1 mol 饱和蒸气 (pr)
G2
pr p
Vm
(
g
)dp
RT
ln
pr p
p p
G p
Vm (l)dp
Vm (l)p
M 2 r
RT ln
pr p
Vm
2
r
M
2
r
开尔文公式
1. Kelvin公式可以表示为两种不同曲率半径的液滴或蒸 气泡的蒸气压之比
RT ln pr 2M 2Vm p r r
as As / m或as As /V
3. 多孔硅胶、分子筛、活性炭、纳米材料具有很 高的比表面积
分散度与比表面积
把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。把一定大小 的物质分割得越小,则分散度越高,比表面也越大。
把边长为1cm的立方体1cm3逐渐分割成小立方体:
立方体边长(m)
10-2 10-4 10-6 10-8 10-9
p大气
h
p
产生过热液体示意图
p 2 11780kPa
r
在实验中,为防止液体的过热现 象,常在液体中投入一些素烧瓷 片或毛细管等物,因为这些多孔 性物质的孔中储存有气体,它们 成为新相的种子,使液体的过热 程度大大降低
过冷液体
过冷液体:应当凝固而未凝固的液体 主要原因:因为微小晶体的饱和蒸气压恒大于普通晶体 的饱和蒸气压。
p
C
O’ O
.A‘ A
0
Tf’ Tf
t
产生过冷液体现象示意图
在过冷液体中,加入小晶体作为 新晶种,则能使液体迅速凝固
过饱和溶液
过饱和溶液:在应当温度下,溶液的浓度已超过了饱和浓度, 而仍未析出晶体的溶液
主要原因:小晶体的溶解度大于普通晶体的溶解度.

第十章 界面现象

第十章 界面现象

或者是作用在液体表面上任一条线的两侧,垂直
于该线,沿着液面拉向两侧。对于平面界面,如
下图所示。
7
要使膜维持不变,须在金属丝上加一个相反的力 F,它与长度成正比,比例系数为γ。因有两个面, 所以: F = 2 γ l,

F γ 2l
8
γ称为表面张力,单位为:N· m-1。
若液膜面积增大dAs,则需抵抗力F使金属丝
的过饱和度。 (2)过热液体
根据相平衡条件,应当沸腾而不沸腾的液
体,称为过热液体。
31
液体沸腾时,不仅在液体表面上进行汽化, 而且在液体内部也要汽化,但在液体内部汽化 的过程表现为自动生成极微小的气泡,且由小 变大,由液体内部转移到液面而破灭,部分液
体变成了气体进入气相。
新生成的小气泡半径很小,所以附加压力很
α
μ
B
B(α )
dnB(α ) γdAs
G U H A γ A A A A s T , p ,nB ( α ) s S ,V ,nB ( α ) s S , p ,nB ( α ) s T ,V ,nB ( α )
表面也有表面张力及表面吉布斯函数。但固体
表面上的分子几乎是不可移动的,不能靠收缩
表面来降低表面吉布斯函数。但可以从外部吸
附气体分子到表面,减小表面分子受力不对称
的程度,降低表面张力和表面吉布斯函数,而 且是自发过程。 吸附剂:具有吸附能力的固体物质。 吸附质:被吸附的物质。
39
1.物理吸附和化学吸附
35
(4)过饱和溶液 在一定温度下,溶液的浓度已超过了饱和浓度, 而仍未析出晶体的溶液称为过饱和溶液。
原因:在相同温度下,小颗粒晶体的饱和蒸 汽压大于普通晶体的饱和蒸汽压,使小颗粒晶体 溶解度大于普通晶体的溶解度,见表10.2.2 。

(完整版)第十章界面现象

(完整版)第十章界面现象
1.汞在光滑的玻璃上呈球形,在玻璃管中呈凸形。 2.水在光滑的玻璃上完全铺展,在玻璃管中呈凹形。 3. 露珠在荷叶、草叶上呈球形。 4. 液体的过热、过冷,溶液的过饱和。
产生表面(界面)现象的原因是什么?
§10.1表面张力
1、表面张力、表面功及比表面Gibbs函数
(1)比表面吉布斯函数
在恒温恒压下,可逆 地增加系统的表面积dAs, 则环境对系统所做的功正 比于表面积的增量
δW’= γ dAs
G As
T , p
表面层分子受力与体相不同 比表面吉布斯函数
(2)表面张 力
肥皂膜
l
无摩擦、可自由活动
dx
F
现象:加大外力F,膜面积增大,且F与长度 l 成正比。 结论:若撤去外力F,皂膜自动收缩;即液体表面有自 动收缩的趋势。
产生原因:液体表面处处存在着一种使液面紧张的力( 紧缩力)。 相同体积的几何形状中,球形的表面积最小。 一定量的 液体自其他形状变为球形时,就会伴随面积的缩小
G As
T
,
p ,nB (
)
U As
S ,V
,nB (
)
H As
S,
p ,nB (
)
A As
T
,V
,nB (
)
3.界面张力的影响因素
由来:分子间的Van der Waals 引 力 影响因素:
①与物质的本性有关:分子间相互作用力越大,γ越大 一般对于气液界有: γ(金属键)> γ(离子键)> γ(极性键)> γ(非极性键)
② 可知自发降低表面吉布斯函数 有两种途径
降低表面积 ,降低表面张力
③表面张力、单位面积的表面功、单位面积的表面吉 布斯函数三者的数值 、量纲等同,但它们有不同的物 理意义,是从不同角度说明同一问题。

物理化学第十章界面现象

第十章界面现象10.1 界面张力界面:两相的接触面。

五种界面:气—液、气—固、液—液、液—固、固—固界面。

(一般常把与气体接触的界面称为表面,气—液界面=液体表面,气—固界面=固体表面。

)界面不是接触两相间的几何平面!界面有一定的厚度,有时又称界面为界面相(层)。

特征:几个分子厚,结构与性质与两侧体相均不同比表面积:αs=A s/m(单位:㎡·㎏-¹)对于一定量的物质而言,分散度越高,其表面积就越大,表面效应也就越明显,物质的分散度可用比表面积αs来表示。

与一般体系相比,小颗粒的分散体系有很大的表面积,它对系统性质的影响不可忽略。

1. 表面张力,比表面功及比表面吉布斯函数物质表面层的分子与体相中分子所处的力场是不同的——所有表面现象的根本原因!表面的分子总是趋向移往内部,力图缩小表面积。

液体表面如同一层绷紧了的富有弹性的橡皮膜。

称为表面张力:作用于单位界面长度上的紧缩力。

单位:N/m,方向:表面(平面、曲面)的切线方向γ可理解为:增加单位表面时环境所需作的可逆功,称比表面功。

单位:J · m-2。

恒温恒压:所以:γ等于恒温、恒压下系统可逆增加单位面积时,吉布斯函数的增加,所以,γ也称为比表面吉布斯函数或比表面能。

单位J · m-2表面张力、比表面功、比表面吉布斯函数三者的数值、量纲和符号等同,但物理意义不同,是从不同角度说明同一问题。

(1J=1N·m故1J·m-2=1N·m-1,三者单位皆可化成N·m-1)推论:所有界面——液体表面、固体表面、液-液界面、液-固界面等,由于界面层分子受力不对称,都存在界面张力。

2. 不同体系的热力学公式对一般多组分体系,未考虑相界面面积时:当体系作表面功时,G 还是面积A的函数在恒温、恒压、组成不变的情况下,使面积减小或表面张力减小,致系统总界面吉布斯函数减小的表面过程可以自发进行。

10-物理化学第十章 界面现象


ln
Pr Ps
2 M r RT
凸(液滴)~ “+” 凹(气泡)~ “–”
凸(液滴,固体粉末 or r > 0)— Pr>Ps 凹(气泡 or r < 0 )— Pr<Ps
水平液面(r→∞)— Pr=Ps
❖ 亚稳状态和新相的生成 ——分散度对系统性质的影响
亚稳状态
——热力学不稳定态,一定条件下能相对 稳定的存在。
杨氏方程
cos
s l
sl
润湿条件 s sl 铺展条件 s sl l
❖ 应用
毛细管内液面
凹: 润湿
凸: 不润湿
§10–3 弯曲液面下的附加压
由此产生毛细现象,并影响饱和蒸气压
10·3·1 弯曲液面产生附加压
附加压 △P= P心-P外
➢ 杨-拉普拉斯方程
曲面— P 2 膜— P 4
第十章 界面现象
讨论界面性质对系统的影响
新的系统—多相,小颗粒系统
非体积功—表面功
❖ 需考虑界面影响的系统 界面所占比例大的系统
比表面——
aS
AS m
❖ 本章内容 表面张力
① 表面现象的成因 表面现象的总成因
与AS↓有关 ② 各类现象分析
与γ↓有关
§10–1 表面现象的成因 10·1·1 表面张力 ❖ 表面张力 γ 定义—作用于单位边界上的表面紧缩力 方向—总指向使表面积减小的方向
为降低表面张力而产生 吸附剂 —— 起吸附作用的 吸附质 —— 被吸附的
§10–4 固体表面的吸附 固体对气体的吸附
10·4·1 吸附的产生
固体特点—有大的比表面,不稳定。 通过吸附其它分子间力较小的物质,形成 新的表面能较低的界面。
两个相对的过程——吸附和解吸 吸附量——一定T、P下,吸附和解吸达平 衡时,吸附气体的量。

界面现象PPT课件


c.气体分子溶于液相 ↓
一般:p↑10atm, ↓1mN/m,例:
1atm 10atm
H2O = 72.8 mN/m H2O = 71.8 mN/m
13
§10.2 弯曲液面的附加压力及其后果 1. 弯曲液面的附加压力——Laplace方程
pg
一般情况下,液体表面是水
pl
平的,水平液面下液体所受压力
即为外界压力。
Δp = p内-p外
弯曲液面的附加压力
14
球形液滴(凸液面),附加压力为: p p 内 p 外 p l p g
液体中的气泡(凹液面),附加压力:
p p 内 p 外 p g p l
这样定义的p总是一个正值,方向指向凹面曲 率半径中心。
15
弯曲液面附加压力Δp 与液面曲率半径之间关系的推导:
当系统作表面功时,G 还是面积A的函数,若系 统内只有一个相界面,且两相T、p相同 ,
G f( T ,p ,A s,n B ,n C )
d G S d T V d p B ( ) d n B ( ) d A s B
G U H A
A s T , p , n B ( ) A s S , V , n B ( ) A s S , p , n B ( ) A s T , V , n B ( )
:引起表面收缩的单位长度上的力,单位:N·m-1。
7
(2)表面功
当用外力F 使皂膜面积增 大dA时,需克服表面张 力作可逆表面功。
W F d x 2 ld x d A
即:
W r dAs
:使系统增加单位表面所需的可逆功 ,称为表面功。
单位:J·m-2。 (IUPAC以此来定义表面张力)
8
分为1018个

物理化学第六版第十章界面现象课后思考题

物理化学第六版第十章界面现象课后思考题摘要:1.物理化学第六版第十章界面现象概述2.课后思考题解答正文:一、物理化学第六版第十章界面现象概述物理化学第六版第十章主要讲述了界面现象,这是物理化学中的一个重要内容。

界面现象是指两种或多种物质相互接触时,由于它们之间的相互作用力不同,会发生的一系列现象。

这些现象包括表面张力、接触角、界面电荷等。

本章主要通过讲述这些现象,使读者了解并掌握界面现象的基本概念和相关知识。

二、课后思考题解答1.问题一:请简述表面张力的概念及其产生原因。

答:表面张力是指液体分子之间的相互作用力。

当液体与气体接触时,液体表面层的分子受到气体分子的吸引,使液体表面层的分子间距大于液体内部分子间距,从而使液体表面形成一个收缩的趋势。

这种使液体表面有收缩趋势的力称为表面张力。

2.问题二:请解释接触角的概念,并举例说明。

答:接触角是指液体与固体接触时,液体与固体的界面形成的角度。

接触角可以用来判断液体与固体的亲水性或疏水性。

当接触角小于90°时,液体与固体呈亲水性;当接触角大于90°时,液体与固体呈疏水性。

例如,水滴在玻璃板上时,水滴与玻璃板接触角大于90°,说明水与玻璃呈疏水性。

3.问题三:请简述界面电荷的概念及其产生原因。

答:界面电荷是指在两种介质接触的界面上,由于介质的极性不同,会产生电荷分布的现象。

当两种介质接触时,如果它们的极性不同,就会在接触界面上产生正负电荷。

这些电荷称为界面电荷。

例如,当金属与非金属接触时,由于金属表面的电子与非金属表面的电子互相转移,会在接触界面上产生界面电荷。

通过以上解答,我们可以更好地理解物理化学第六版第十章界面现象的相关知识。

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