物理化學(xué)?？己?jiǎn)答題

xxx公司文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度乙酸乙酯的皂化反應(yīng)：。當(dāng)用實(shí)驗(yàn)確定該反應(yīng)的速率常數(shù)時(shí)，需要測(cè)定不同時(shí)刻反應(yīng)物的濃度。根據(jù)該反應(yīng)的特點(diǎn)，采用電導(dǎo)法測(cè)定。因?yàn)镃H3COOC2H5與C2H5OH都是非電解質(zhì)，反應(yīng)前，體系的電導(dǎo)率等于NaOH溶液的電導(dǎo)率；完全反應(yīng)后體系的電導(dǎo)率等于CH3COONa溶液的電導(dǎo)率；反應(yīng)過(guò)程中體系的電導(dǎo)率等于NaOH與CH3COONa電導(dǎo)率之和。與差別很大，其余物質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率變化不大，總電導(dǎo)率對(duì)OH-濃度變化敏感。主要使用的儀器：恒溫槽、電導(dǎo)儀、電導(dǎo)池、秒表、移液管、微量注射器、三角瓶需要測(cè)量的數(shù)據(jù)：反應(yīng)起始電導(dǎo)率，充分恒溫后，未加入CH3COOC2H5時(shí)測(cè)得NaOH溶液的電導(dǎo)率；反應(yīng)結(jié)束的電導(dǎo)率，借助于NaOH溶液同濃度的，充分恒溫的CH3COONa溶液的電導(dǎo)率；反應(yīng)過(guò)程中任意時(shí)刻的電導(dǎo)率，恒溫反應(yīng)中t時(shí)刻的電導(dǎo)率。皂化反應(yīng)是二級(jí)反應(yīng)，，則其動(dòng)力學(xué)方程為：作關(guān)系圖，直線的斜率即為反應(yīng)速率常數(shù)。關(guān)鍵操作：保持反應(yīng)體系恒溫，反應(yīng)物預(yù)熱到反應(yīng)溫度；準(zhǔn)確量取乙酸乙酯的體積；向NaOH溶液中注入CH3COOC2H5后立即開(kāi)始計(jì)時(shí)；電極使用前需先用蒸餾水洗凈后用濾紙吸干水分；熱力學(xué)基本問(wèn)題：熱力學(xué)的研究對(duì)象：熱力學(xué)研究的對(duì)象是大量分子（粒子）的集合體，稱(chēng)為系統(tǒng)。熱力學(xué)研究方法：熱力學(xué)研究方法是一種演繹的方法，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)所得的基本定律，借助體系狀態(tài)函數(shù)的基本性質(zhì)，通過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理與計(jì)算，來(lái)判斷體系變化的方向和限度，得出的結(jié)論具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。熱力學(xué)研究方法的特點(diǎn)：不考慮物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和變化機(jī)理，其結(jié)論是絕對(duì)可靠的。熱力學(xué)的局限性：不能說(shuō)明體系變化和物質(zhì)微粒結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，只能預(yù)示過(guò)程變化的可能性，不能解決過(guò)程變化的現(xiàn)實(shí)性，不能預(yù)先過(guò)程的時(shí)間性問(wèn)題。化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)所解決的問(wèn)題有什么不同？經(jīng)典熱力學(xué)從今天角度研究化學(xué)反應(yīng)，解決了化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換、一定條件下化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度以及平衡量計(jì)算的問(wèn)題?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)是從動(dòng)態(tài)的角度研究化學(xué)反應(yīng)的全過(guò)程，解決化學(xué)反應(yīng)速率與影響反應(yīng)速率各因素之間的問(wèn)題，探求反應(yīng)機(jī)理。熱力學(xué)解決反應(yīng)的可能性，動(dòng)力學(xué)解決反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性。真實(shí)氣體的p-Vm圖T<Tc時(shí)，當(dāng)壓力增加到狀態(tài)點(diǎn)g1時(shí)，氣體為飽和蒸汽，壓力為飽和蒸氣壓，體積為飽和蒸汽的摩爾體積Vm(g)。恒溫繼續(xù)壓縮，氣體開(kāi)始液化，產(chǎn)生的液體為飽和液體，具有l(wèi)1點(diǎn)對(duì)應(yīng)的摩爾體積Vm(l)。溫度一定時(shí)，液體的飽和蒸氣壓一定，只要有氣象存在，壓力將維持在飽和蒸氣壓不變。l1g1水平線表示氣-液兩相共存的情況，系統(tǒng)的摩爾體積為氣、液兩相體積之和。隨著氣體不斷變?yōu)橐后w，系統(tǒng)的摩爾體積沿l1g1水平線不斷減小，當(dāng)達(dá)到狀態(tài)點(diǎn)l1時(shí)，氣體全部液化為飽和液體，系統(tǒng)的摩爾體積Vm等于飽和液體的摩爾體積Vm(l)。升高溫度，飽和蒸氣壓增大，飽和氣體的摩爾體積減小，而飽和液體的摩爾體積增大，氣-液共存的水平線縮短。T=Tc時(shí)，水平線縮為一點(diǎn)c，即為臨界點(diǎn)。此時(shí)氣液兩相的摩爾體積及其他性質(zhì)完全相同，相界面消失，氣態(tài)、液態(tài)合為一相。，Tc，氣體無(wú)論加多大壓力都不會(huì)液化，等溫線為一條光滑的曲線。真實(shí)氣體的pVm~p圖當(dāng)T<TB時(shí)，隨著壓力增加，開(kāi)始時(shí)分子間引起其主要作用，而后是體積效應(yīng)起主要作用，pVm~p曲線具有最低點(diǎn)；當(dāng)T=TB時(shí)，開(kāi)始時(shí)兩種作用力相等，相互抵消，而后體積效應(yīng)起主要作用，故pVm~p曲線開(kāi)始有一段水平過(guò)渡，然后隨壓力上升而上升；當(dāng)T>TB時(shí)，體積效應(yīng)始終起主導(dǎo)作用，因此pVm隨p的增加一開(kāi)始就呈上升趨勢(shì)?？ㄖZ循環(huán)的特點(diǎn)：卡諾熱機(jī)的熱機(jī)效率僅與兩個(gè)熱源的溫度有關(guān)；在低溫?zé)嵩礈囟认嗤臈l件下，高溫?zé)嵩礈囟仍礁撸瑹釞C(jī)效率越大；在兩個(gè)熱源之間工作的熱機(jī)，可逆熱機(jī)效率最大；卡諾循環(huán)的四個(gè)過(guò)程逆向進(jìn)行，W、Q僅改變符號(hào)，絕對(duì)值不變，效率η不變。環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做工，熱從低溫物體轉(zhuǎn)向高溫物體。鋤地保墑的依據(jù)是什么？土壤中有很多毛細(xì)管并彼此連接，直通底面。水在毛細(xì)管中呈凹液面，飽和蒸氣壓比平面低，在夜晚，空氣中水蒸汽在毛細(xì)管中凝結(jié)，白天氣溫上升，毛細(xì)管中水蒸發(fā)速率快。因此在早上及時(shí)鋤地切斷毛細(xì)管，就能使水分保存不蒸發(fā)。精餾原理設(shè)液態(tài)混合物的原始組成為x，溫度為t0，對(duì)應(yīng)于圖中的a點(diǎn)。在恒壓下,將系統(tǒng)的溫度升到t1時(shí),系統(tǒng)點(diǎn)為M1點(diǎn),混合物部分汽化,平衡時(shí)氣、液兩相的相點(diǎn)分別為G1和L1,其組成分別為y1和x1。分開(kāi)氣、液兩相后,將液相L1加熱到t2,液體又部分汽化,氣相點(diǎn)和液相點(diǎn)分別為G2和L2,組成分別為y2和x2。再使氣、液兩相分開(kāi),將液相L2加熱到t3,液體又部分汽化成氣相G3和液相L3,其組成分別為y3和x3。由于x<x2<x1<x3,液相每部分汽化一次,A在液相中的相對(duì)含量就增大一些,這種操作多次重復(fù)下去,可得到xB很小的液相,最后即可獲得純A。將t1溫度下分離出的氣相G1冷卻到t2'即M2點(diǎn),氣體部分冷凝,氣相點(diǎn)和液相點(diǎn)分別為G2'和L2',組成分別為y2'和x2'。使氣、液兩相分開(kāi),將氣相G2'冷卻到t3',氣體部分冷凝,相點(diǎn)為G3'和L3',其組成分別為y3'和x3'。由于y1'<y2'<y3',可見(jiàn)氣相每部分冷凝一次,B在氣相中的相對(duì)含量就增大一些,這種操作多次重復(fù)下去屆可得到y(tǒng)B很大的氣相，最后即可獲得純B。多孔固體吸附蒸汽時(shí)發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象。根據(jù)開(kāi)爾文公式，多孔固體內(nèi)有大量毛細(xì)管，水在毛細(xì)管內(nèi)呈凹液面。在相同溫度下，蒸汽對(duì)平液面未達(dá)到飽和，但對(duì)毛細(xì)管內(nèi)的凹液面已達(dá)到飽和，蒸汽在毛細(xì)管內(nèi)凝結(jié)成液體。農(nóng)民噴灑農(nóng)藥時(shí)，為什么要在農(nóng)藥中加入表面活性劑？葉子表面有一層蠟質(zhì)物質(zhì)，可防止被雨水潤(rùn)濕，避免莖葉在下雨天因淋死變重而折斷。因此在農(nóng)藥中加入表面活性劑就能潤(rùn)濕植物葉子，防止藥液凝結(jié)成液滴滾下，藥液在葉子表面鋪展開(kāi)提高殺蟲(chóng)效果。什么是ζ電勢(shì)？ζ電勢(shì)的正負(fù)號(hào)是如何確定的？膠粒在介質(zhì)中移動(dòng)時(shí)會(huì)帶著它吸附的緊密層和緊密層中的水化層一起移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)滑動(dòng)界面，該滑動(dòng)界面與本體溶液之間的電勢(shì)差稱(chēng)為ζ電勢(shì)。ζ電勢(shì)是雙電層結(jié)構(gòu)中哪一位置的電勢(shì)差？外加電解質(zhì)如何影響ζ電勢(shì)？膠粒表面的熱力學(xué)電勢(shì)是指固體表面由于電離或吸附離子等原因帶電，固體表面與溶液本體中的電勢(shì)差，是熱力學(xué)的平衡電勢(shì)差，用φB表示。膠粒表面的電荷分布呈雙電層結(jié)構(gòu)——緊密層與擴(kuò)散層。在固體表面因靜電力和范德華力作用吸附了一層反號(hào)離子，和溶劑分子在固體表面形成一個(gè)固定的吸附層，稱(chēng)為緊密層，也稱(chēng)為Stern層。緊密層中熱力學(xué)電勢(shì)直線下降。Stern層電勢(shì)是緊密層與溶液本體的電勢(shì)差，Stern層的厚度由被吸附離子大小決定。Stern層以外，反號(hào)離子呈擴(kuò)散分布，構(gòu)成雙電層結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散層。擴(kuò)散層的厚度主要取決于電解質(zhì)濃度和離子價(jià)數(shù)，電解質(zhì)濃度和離子價(jià)數(shù)越高，擴(kuò)散層越薄。擴(kuò)散層中電勢(shì)隨離開(kāi)固體表面距離呈指數(shù)下降。在外電場(chǎng)作用下發(fā)生電動(dòng)現(xiàn)象，在固液兩相發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)存在一個(gè)滑動(dòng)面?；瑒?dòng)面位于緊密層外一點(diǎn)，包括一小部分?jǐn)U散層。滑動(dòng)面的電勢(shì)用ζ表示，該滑動(dòng)界面與本體溶液之間的電勢(shì)差稱(chēng)為ζ電勢(shì)。外加電解質(zhì)時(shí)，由于電解質(zhì)中更多的反號(hào)離子進(jìn)入緊密層，雙電層的擴(kuò)散層受到壓縮，厚度變小，膠粒帶電荷變少，因此ζ電勢(shì)會(huì)降低，甚至將為零，有時(shí)加入過(guò)量電解質(zhì)還可能使ζ電勢(shì)改變符號(hào)。為什么高分子化合物對(duì)溶膠有時(shí)能起穩(wěn)定作用,有時(shí)又能起絮凝(破壞穩(wěn)定)作用?答：溶膠中加入一定量的高分子化合物,能顯著提高溶膠的穩(wěn)定性。原因是高分子化合物吸附在膠粒表面,形成高分子保護(hù)膜,把親水基團(tuán)伸向水中,降低界面張力,而且保護(hù)膜有一定厚度,因而增加了溶膠的穩(wěn)定性,這種穩(wěn)定作用稱(chēng)為空間穩(wěn)定作用。加入的高分子化合物要達(dá)到一定的濃度,高分子化合物量不少于膠粒表面的飽和吸附量,這樣才能起穩(wěn)定作用。若加入的高分子化合物的量少于膠粒表面的飽和吸附量的