第十三章习题解答

3、 解析：表面张力有多种表达方 式，用不同函数来定义时，下 标是该函数对应的特征变量
4、
5、随着溶质的浓度增大，水溶液表面张力降低，其原因为： A.溶质分子与水分子的亲和力小于水分子之间的亲和力 B.溶质分子与水分子的亲和力大于水分子之间的亲和力 C.溶质分子之间的亲和力小于水分子之间的亲和力 D.溶质分子之间的亲和力大于水分子之间的亲和力
目的是
A.增加农药的杀虫药性
B.提高农药对植物表面的润湿能力
C.防止农药挥发
D.消除药液的泡沫
15、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
头脑风暴
1、（ 加入少量就能明显降低水的表面张力的物质 ) 叫表面活性剂， 表面活性物质的吸附量γ( ＞ )0，非表面活性物质吸附量γ ( ＜ ) 0（选填“＞”或“＜”），当温度升高时，吸附量γ( 减 小 ) （选填“增大”或“减小”）。
2、292.15 K 时，丁酸水溶液的表面张力可以表示为
2、解：（1）由 o a ln(1 bc)
o a ln(1 bc) ，式中 o 为纯水的表面张力，a 和b
皆为常数。
得 d ab
dc 1 bc
（1）试求该溶液中丁酸的表面吸附量 和浓度c 的关系；
（2）若已知 a 13.1mN m1,b 19.62dm3 mol 1 ，试计 代入吉布斯吸附等温式 c d RT dc
-------3 分
4.298 106 mol m2
在这一步注意各 数据单位的换算
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3、今空气中有一球形肥皂泡，半径为r，肥皂水溶液的表面张力为
γ，则肥皂泡内附加压力是(
ps
2
2 R,
)
4、表面活性剂在结构上的特征是一定具有（ 亲水（或憎油） ）
基团和（ 亲油（或憎水）） 基团。溶液表面发生吸附时，表面层溶
质的浓度大于本体溶液的浓度为 （ 正 ） 吸附，小于本体溶液的
浓度为（ 负 ） 吸附。
解析：γ对a求导， 再由P325吉布斯吸 附公式
Γ2
a2 RT
d
da2
12
A
B
C
D
定温下溶液的浓度、表面张力和吸附量之间的定量关系式:
Gibbs吸附公式
Γ2
a2 RT
d
da2
13、
A、33.2° B、46.5° C、101.2° D、146.8° 解析：直接用P343 13.45b式计算
14、在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质，如烷基苯磺酸盐，其主要
算当 c 0.200mol dm3 时的 为多少？
c ab abc RT 1 bc RT (1 bc)
----------2 分 ----------2 分
------3 分
abc
13.1103 19.62 0.2
mol m2
（2） RT (1 bc) 8.314 292.15 (119.62 0.2)
（2） p 0.15 10 5 Pa 时，氯仿的平衡吸附量为
Va
Vma
bp 1 bp
93.80 10 3 m3kg 1 53.37 10 5 Pa 1 0.150 10 5 Pa 1 53.37 10 5 Pa 1 0.150 10 5 Pa
= 83.38103 m3 kg1
----------5 分
2、300K时，水的表面张力γ=0.0728N.m-1,密度ρ=966.5kg.m-3，在 该温度下，一个球形微小水滴的饱和蒸气压是相同温度下平面水饱和 蒸气压的2倍，则该微小液滴的半径为(1.568 ×10-9 米 )
解析：用P323 13.22式计算。本题不能用P324的简化公式，因为只 有△P/P0很小时才能用该式。
慕课上题目
1、纯水的表面张力是指恒温恒压下水与哪类相接触时的界面张力： A.饱和水蒸气 B.饱和了水蒸气的空气 C.空气 D.含有水蒸气的空气
2、下列叙述不正确的是 A.比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起 系统吉布斯自由能的增量。 B.表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位 长度切线的表面紧缩力。 C.比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同。 D.比表面自由能与表面张力表示的物理意义不同，因此数值不同。
73.06 103 m3kg1 b 0.066 105 Pa 93.80 103 m3kg1 1 b 0.066 105 Pa
b 53.37 105 Pa1
----------5 分
（1）朗格缪尔(Langmuir)吸附等温方程中的吸附系数b； （2）氯仿的分压为 0.15×105 Pa 时的平衡吸附量。
7、 6、
解析：附加压力总 是指向曲面圆心
解析：右面液面附加 压力方向向左，左边 液面附加压力方向向 右，右面温度降低， p表可s 面知2R张向, 力左变的大附，加由压力 也增大，故液体将向 左移动
8、 9
解析：露在空气中的球形
液膜有两层，故
ps
2
2
R,
10
11
说明该物质不是表面活性 物质，故其在溶液本体中 的浓度大于其在溶液表面 的浓度
作业
1、当活性炭吸附氯仿(CHCl3)时，已知273.15K时的饱和 吸 附 量 为 93.80 10 3 m3 kg 1 。 测 知 氯 仿 的 分 压 为 0.066105 Pa 的平衡吸附量为73.06 10 3 m3 kg 1 。假定该 吸附服从朗格缪尔(Langmuir)吸附）试求：
1、（1）由朗格缪尔(Langmuir) 单分子层吸附理论 V a bp ，得 Vma 1 bp