物質(zhì)聚集狀態(tài)分散體系與界面化學(xué)_第1頁
物質(zhì)聚集狀態(tài)分散體系與界面化學(xué)_第2頁
物質(zhì)聚集狀態(tài)分散體系與界面化學(xué)_第3頁
物質(zhì)聚集狀態(tài)分散體系與界面化學(xué)_第4頁
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文檔簡介

關(guān)于物質(zhì)聚集狀態(tài)分散體系與界面化學(xué)第1頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三2第一章溶液和膠體§1-1物質(zhì)聚集狀態(tài)§

1-2分散系§

1-3溶液的濃度§1-4稀溶液的依數(shù)性§1-5膠體溶液§1-6乳濁液第2頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三3§1-1物質(zhì)聚集狀態(tài)(氣體、液體、固體)3一、氣體1.理想氣體狀態(tài)方程氣體的基本特征:擴散性和可壓縮性忽略氣體分子本身占有的空間和分子間作用力,該氣體就是理想氣體實際氣體在低壓高溫條件下,才能被近似地看成理想氣體理想氣體狀態(tài)方程為

pV=nRT

(1-1)

摩爾氣體常數(shù)R=8.314Pa·m3·K-1·mol-1。1J=1Pa·m3,R=8.314J·K-1·mol-1。第3頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三4理想氣體狀態(tài)方程為

pV=nRT

(1-1)

式中R

為摩爾氣體常數(shù),R=8.314Pa·m3·K-1·mol-1。由于:1J=1Pa·m3,所以:R=8.314J·K-1·mol-1。

第4頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三52.道爾頓分壓定律對兩種或兩種以上互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的理想氣體的混合物,其狀態(tài)方程是pV=n1RT+n2RT+…+niRT=n總RT

(1-2)即混合氣體的總壓即等于各組分單獨存在于混合氣體溫度、體積條件下分壓力的總和。某組分分壓pB:等于該組分單獨存在于混合氣體的溫度T及總體積V的條件下所具有的壓力。

pB=xBpxB-組分氣體B的摩爾分數(shù)第5頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三6二、

液體液體的特征:(1)相似相容性(2)表面張力第6頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三7三、固體

晶體與非晶體(1)粒子相互作用力強(2)晶體與非晶體的不同點a晶體有固定的外形

b晶體有固定的熔點

c晶體有各向異性,非晶體則是各向同性的第7頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三8總結(jié)第8頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三9§1-2分散系一、分散系的概念二、分散系的分類三、分散度與比表面積

第9頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三10一、分散系的概念分散系:一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)里所形成的系統(tǒng)稱為分散系統(tǒng),簡稱分散系。分散質(zhì):被分散的物質(zhì)叫做分散質(zhì)(或分散相);分散劑:而容納分散質(zhì)的物質(zhì)稱為分散劑(或分散介質(zhì))。第10頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三11二、分散系的分類按分散質(zhì)和分散劑的聚集狀態(tài)可把分散系分為九類,見教材P3表1-1。若按分散質(zhì)粒子直徑大小進行分類,則可以將分散系分為三類,見教材P4表1-2。第11頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三121.分子與離子分散系中,分散質(zhì)粒子直徑<1nm,它們是一般的分子或離子,與分散劑的親和力極強,均勻、無界面,是高度分散、高度穩(wěn)定的單相系統(tǒng)。這種分散系即通常所說的溶液,如蔗糖溶液、食鹽溶液。2.膠體分散系中,分散質(zhì)粒子直徑為1~100nm,它包括溶膠和高分子化合物溶液兩種類型。一類是溶膠,如氫氧化鐵溶膠、硫化砷溶膠、碘化銀溶膠、金溶膠等。另一類是高分子化合物溶液,如淀粉溶液、纖維素溶液、蛋白質(zhì)溶液等。3.粗分散系中,分散質(zhì)粒子直徑>100nm,用普通顯微鏡甚至肉眼也能分辨出,是一個多相系統(tǒng)。按分散質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,粗分散系又可分為兩類:一類是液體分散質(zhì)分散在液體分散劑中,稱為乳濁液,如牛奶。另一類是固體分散質(zhì)分散在液體分散劑中,稱為懸濁液,如泥漿。故粗分散系是極不穩(wěn)定的多相系統(tǒng)。

若按分散質(zhì)粒子直徑大小進行分類,教材P4表1-2。第12頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三13三、分散度與比表面積1.分散系中分散質(zhì)粒徑不同,分散度就不同,性質(zhì)也不同。分散度用比表面積衡量:

S0=S/V比表面積S0增加,系統(tǒng)分散度增加。2.分散質(zhì)粒度減少,系統(tǒng)分散度增大。例如:1cm1cm1cm方塊切成0.1cm0.1cm0.1cm方塊,比表面積從61cm2增為610cm2。第13頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三14§1-3溶液的濃度一、物質(zhì)的量及其單位二、物質(zhì)的量濃度三、質(zhì)量摩爾濃度四、物質(zhì)的量分數(shù)五、質(zhì)量分數(shù)第14頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三15溶液:一種或幾種物質(zhì)(溶質(zhì))以分子或離子狀態(tài)均勻分散在另一種物質(zhì)(溶劑)里所形成的分散系。又稱真溶液或分子溶液。溶液不限于液體,也有氣溶體或固溶體。本課程非特別注明皆為水溶液。溶液的特征:均勻單相,高穩(wěn)定性,含兩種或以上物質(zhì)。溶液的濃度:是指一定量溶液或溶劑中所含溶質(zhì)的量。濃度的表示方法多種多樣,下面介紹幾種常用的濃度表示方法。溶液濃度的表示方法有很多第15頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三16一、物質(zhì)的量用符號“n”表示,其單位為摩爾(簡稱摩),符號mol。1mol任何物質(zhì),均含有NA個基本單元。在使用物質(zhì)的量時,基本單元應(yīng)予指明,它可以是分子、原子、離子、電子及其他粒子,也可以是這些粒子的特定組合。基本單元要求用加圓括號的化學(xué)式(或其組合)表示,不宜用中文名稱。

練習(xí):NaOH,(1/2)NaOH,2nNaOH作為基本單元第16頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三171mol物質(zhì)的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的“摩爾質(zhì)量”,符號為M,單位為kg·mol-1,常用單位為g·mol-1。任何分子、原子或離子的摩爾質(zhì)量,當單位為g·mol-1時,數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量或離子式量。摩爾質(zhì)量的概念MB的概念MB:B的摩爾質(zhì)量nB=m/MBMB===mB/nBdef分子:MB數(shù)值上等于Mr練習(xí)例題1-1第17頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三18二、物質(zhì)的量濃度符號:cB單位:mol·L-1(mmol·L-1或μmol·L-1)定義:cB===nB/Vdef例1-2第18頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三19三、質(zhì)量摩爾濃度1000g溶劑中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,稱為溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度,用符號bB表示,單位為mol·kg-1。符號:bB

單位:mol·kg-1第19頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三20bB===nB

mAnB:溶質(zhì)的物質(zhì)的量(mol)mA:溶劑的質(zhì)量(g或者kg)def三、質(zhì)量摩爾濃度例1-3第20頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三21四、物質(zhì)的量分數(shù)(摩爾分數(shù))xi===ni/n總def例1-4第21頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三22五、質(zhì)量分數(shù)wB=mB

/m總第22頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三23溶液總結(jié):(一)物質(zhì)的量n、摩爾mol、摩爾質(zhì)量MB含義及關(guān)系:

nB=m/MB

單位:mol

注意:1.n、M均應(yīng)指明基本單元,否則,相同質(zhì)量的同物質(zhì),基本單元不同時,n、MB的數(shù)值是不同的。2.n、MB的基本單元要統(tǒng)一。3.相同質(zhì)量的同一物質(zhì),基本單元不同時,有如下關(guān)系:

n(KMnO4)=n(KMnO4)=2n(2KMnO4)

M(KMnO4)=5M(KMnO4)=M(2KMnO4)第23頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三24(二)五種濃度表示方法及相互關(guān)系:

名稱定義公式單位1物質(zhì)的量濃度cB

溶質(zhì)nB/溶液V

cB=nB/V=mB/(MB·V)mol·L-12質(zhì)量摩爾濃度bB

溶質(zhì)nB/溶劑mA

bB=nB/mA=mB/(MB·mA)mol·kg-1

3摩爾分數(shù)xB

溶質(zhì)nB/溶液ni

總和xB=nB/(nA+nB)14質(zhì)量分數(shù)ωB

溶質(zhì)mB/溶液m

wB=mB/m15質(zhì)量濃度ρB

溶質(zhì)mB/溶液V

ρB=mB/Vkg·L-1

注:bB

、xB

、wB與T無關(guān);xA+xB=1

第24頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三25§1-4稀溶液的依數(shù)性一、水的相圖二、稀溶液的依數(shù)性三、強電解質(zhì)理論第25頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三2626溶液的性質(zhì)

與溶質(zhì)的本質(zhì)有關(guān)的性質(zhì)第一類第二類與溶質(zhì)的本質(zhì)無關(guān)、只與溶液中單位體積的粒子數(shù)目有關(guān)的性質(zhì)(亦稱稀溶液的依數(shù)性)溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點升高3.溶液的凝固點降低4.溶液的滲透壓溶液的顏色、體積、導(dǎo)電性、溶解度等§1-4稀溶液的依數(shù)性

(本章重點,解釋與計算)第一類第26頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三27一、水的相圖1.被人為劃為研究對象的物質(zhì)叫系統(tǒng)。2.系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同且組成均勻的部分稱為相。3.相和組分不同(鹽水)4.相和態(tài)不同(油和水)5.固、氣、液之間的轉(zhuǎn)化稱為相變,相變達到平衡狀態(tài)時稱為相平衡。相平衡與溫度和壓力間的關(guān)系圖稱為相圖。第27頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三28稀溶液的依數(shù)性和溶劑的相平衡有關(guān),因此先介紹溶劑水的相平衡及其相圖。28圖1-1水的相圖(坐標未按比例)三相點:tO=0.0098℃,pO=6.11×102Pa

沸點:tb=100℃,pb=1.01×105Pa臨界點:tc=374℃,pc=2.21×107Pa第28頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三29二、稀溶液的依數(shù)性1.溶液的蒸汽壓下降2.溶液的沸點升高3.溶液的凝固點降低第29頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三301.溶液的蒸氣壓(飽和蒸氣壓)下降·....................一定溫度T下蒸發(fā)速度=冷凝速度蒸氣飽和1.飽和蒸氣壓:2.蒸氣壓的大小表示液體分子向外逸出的趨勢,只與液體的本性和溫度有關(guān),與液體的量無關(guān)3.同一物質(zhì)在不同溫度下有不同的飽和蒸氣壓,并隨著溫度的升高而增大。4.純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮捍笥谌芤旱娘柡驼魵鈮海?.對于同一物質(zhì),固態(tài)的飽和蒸氣壓小于液態(tài)的飽和蒸氣壓。第30頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三31溶液的蒸氣壓<水的蒸氣壓純?nèi)軇庖浩胶馊芤簹庖浩胶馊軇┓肿与y揮發(fā)溶質(zhì)粒子②溶液的蒸氣壓<水的蒸氣壓:p<p*①難揮發(fā)溶質(zhì)的溶液③溶液的蒸氣壓下降值:Δp=p*-pp=p*·xA拉烏爾定律Δp=p*·xB第31頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三32ΔTb=Tb-Tb*AA'

O'O101.3TbTb*p/kPaTb*=100℃(373K)TB溶液的沸點溶液的沸點升高2.溶液的沸點升高ΔTb=Kb·bB拉烏爾定律第32頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三3333與相等時的溫度固體的蒸氣壓液體的蒸氣壓凝固點:2.溶液的凝固點降低第33頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三34AA'

O'O101.3Tf*Tfp/kPaT/KBTf﹤Tf*ΔTf=Tf*

-TfΔTf=Kf·bB拉烏爾定律:凝固點降低第34頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三35第35頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三36(三)溶液的滲透壓1.滲透現(xiàn)象和滲透壓(1)滲透現(xiàn)象水或低濃度溶液高濃度溶液半透膜滲透條件:①具有半透膜②半透膜兩邊溶液有濃度差滲透現(xiàn)象:水(或溶劑)分子通過半透膜向高濃度溶液滲透第36頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三37純水砝碼活塞滲透壓(П):半透膜兩邊,純水與溶液產(chǎn)生滲透平衡時,在溶液上所需要增加的壓力,稱為該溶液的滲透壓

(2)滲透壓第37頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三38滲透壓(П)=?第38頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三39溶液的滲透壓與濃度及溫度的關(guān)系van,tHoff定律:П=cBRT理想氣體方程p=nRT/V稀水溶液:cB(mol·L-1)≈bB(mol·kg-1)П=bBRT第39頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三40小結(jié):稀溶液的通性:(稀溶液的依數(shù)性)溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點升高溶液的凝固點降低溶液的滲透壓Δp=

K

·bBП=bBRTΔTf=Kf·bBΔTb=Kb·bB第40頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三41在一定溫度下,只與溶液的組成有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì),稱為稀溶液的依數(shù)性溶液的組成bBП=bBRTΔTf=Kf·bBΔTb=Kb·bBΔp=

K

·bB公式適用范圍:難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀溶液第41頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三42例:將0.20g葡萄糖溶于10.0g水中,測得此溶液的凝固點為-0.207℃,求葡萄糖的相對分子質(zhì)量(水的Kf=1.86K·kg·mol-1)解:ΔTf=Kf·bBbB=mB/MBmAnB/mA=MB=Kf·mBΔTf·mA=ΔTf/Kf=bB溶液的依數(shù)性第42頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三43例:將0.20g葡萄糖溶于10.0g水中,測得此溶液的凝固點為-0.207℃,求葡萄糖的相對分子質(zhì)量(水的Kf=1.86K·kg·mol-1)MB=Kf·mBΔTf·mAMB=1.86K·kg·mol-1×0.20g

0.207K×10.0g×1000g·kg-1解:溶液的依數(shù)性第43頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三44例:將1.00g血紅素配成100mL溶液,在20℃時測得溶液的滲透壓為0.366kPa,求血紅素的相對分子質(zhì)量。解:П

=cRTc=nB/V=mB/MBVMB==mB·RTV·ПП/RT=c溶液的依數(shù)性第44頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三45例:臨床上常用的生理鹽水是9.0g·L-1的NaCl溶液,求此溶液在37℃時的滲透壓(不考慮離子強度)解:根據(jù):П

=i

cB·

RTNaClc=(9.0/58.5)mol·L-1П

=

i

cB·

RT==7.9

×

102kPa2×(9.0/58.5)mol·L-1×8.314kPa·L·K-1·mol-1×310Ki=2溶液的依數(shù)性第45頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三46例:求50.0g·L-1葡萄糖(M=180g·mol-1)的滲透濃度滲透濃度cOS

=0.278mol·L-1c=50.0g·L-1/(180g·mol-1)=278mmol·L-1=0.278mol·L-1溶液的滲透壓第46頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三47三、強電解質(zhì)理論難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高和滲透壓,都與溶液所含溶質(zhì)的種類無關(guān),而與濃度有關(guān),總稱稀溶液的依數(shù)性,也叫稀溶液的通性。對于濃溶液、電解質(zhì)溶液而言也有蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高以及滲透壓,但是各項依數(shù)性數(shù)值比根據(jù)拉烏爾定律計算的數(shù)值要大得多,這種現(xiàn)象稱為電解質(zhì)溶液的反常現(xiàn)象。第47頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三48電解質(zhì)溶液的依數(shù)性極大偏離拉烏爾定律

第48頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三49由表1可見,同濃度的電解質(zhì)稀溶液凝固點降低ΔT‘f皆比非電解質(zhì)稀溶液的凝固點降低ΔTf數(shù)值要大,兩者之比用

i表示;同時,蒸氣壓下降Δp’、沸點升高ΔT‘b、滲透壓Π’等均比同濃度的非電解質(zhì)稀溶液的相應(yīng)數(shù)值要大,且存在相同的i,稱范特霍夫校正系數(shù)。在運用電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性時,必須乘以范特霍夫系數(shù)i校正,才符合實驗結(jié)果。第49頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三50100多年前,瑞典化學(xué)家阿侖尼烏斯(Arrhenius)正是從電解質(zhì)溶液對依數(shù)性的偏差及溶液的導(dǎo)電性實驗事實出發(fā)提出了他的電離理論,他認為:電解質(zhì)溶于水,其質(zhì)點數(shù)因解離而增加,所以,ΔTf等依數(shù)性數(shù)值會增大。若強電解質(zhì)在水中是完全解離的,理論ΔT'f=實測值。但事實似乎又顯示出強電解質(zhì)在溶液中并不是全部解離的。經(jīng)計算得出94%的KCl解離成K+和Cl-,為什么小于100%呢?第50頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三51在溶解于水中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物非導(dǎo)電的化合物非電解質(zhì)電解質(zhì)

強電解質(zhì)溶液理論第51頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三52電解質(zhì)強電解質(zhì)弱電解質(zhì)在水中完全解離為離子的化合物在水中部分解離為離子的化合物NaClNaOHH2SO4HNO3…HAcH2CO3H3PO4H2C2O4…

強電解質(zhì)溶液理論第52頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三531.電解質(zhì)溶液的依數(shù)性П=bBRTΔTf=Kf·bBΔTb=Kb·bBΔp=

K

·bB公式適用范圍:難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀溶液

電解質(zhì)稀溶液的沸點、凝固點、滲透壓的實驗測定值偏離計算值

強電解質(zhì)溶液理論第53頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三54例:0.10mol·kg-1NaCl溶液,實驗測得凝固點為–0.348℃,求NaCl的校正因子i=?解:ΔTf=i

b

B·Kfi=ΔTfbB·Kf0.348℃1.86℃·kg·mol-1×0.10mol·kg-1==1.87≠2實驗值≠理論值即求:i

的實驗值=?

強電解質(zhì)溶液理論第54頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三55例:0.10mol·kg-1NaCl溶液,實驗測得凝固點為–0.348℃,求NaCl的校正因子i=?結(jié)論:NaCl在水中不完全解離?

強電解質(zhì)溶液理論第55頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三56例:0.10mol·L-1NaCl溶液,實驗測得凝固點為–0.348℃,求NaCl的表觀解離度。α=已解離的分子數(shù)原有分子總數(shù)根據(jù)公式推導(dǎo):α=i-1α=1.87-1=0.87=87%

強電解質(zhì)溶液理論第56頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三57凝固點法測定電解質(zhì)的解離度電解質(zhì)cB/(mol·L-1)理論i

值實驗i

值解離度

NaClKNO3MgCl2Ca(NO3)20.100.100.100.1022331.871.792.792.4887%79%89.5%74%

強電解質(zhì)溶液理論第57頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三58瑞典化學(xué)家S.A.Arrhenius以此認為:強電解質(zhì)不完全解離X射線實驗和強電解質(zhì)溶液理論認為:強電解質(zhì)完全解離

強電解質(zhì)溶液理論第58頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三592.強電解溶液理論(1)離子相互作用理論

①強電解質(zhì)在水溶液中100%解離

②離子間靜電吸引和排斥,形成離子氛..

強電解質(zhì)溶液理論第59頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三60Na+Cl-一定濃度時,離子氛每一NaCl分子產(chǎn)生1<i<2個質(zhì)點

強電解質(zhì)溶液理論第60頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三61§1-5膠體溶液一、界面化學(xué)簡介二、溶膠的性質(zhì)三、膠團結(jié)構(gòu)四、溶膠的穩(wěn)定性和聚沉第61頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三62顆粒直徑在1~100nm的分散質(zhì)分散到分散介質(zhì)中,構(gòu)成的多相系統(tǒng)稱為膠體。膠體應(yīng)當講是最早系統(tǒng)研究的納米材料。由于其粒徑很小,是具有高分散度的多相熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。因而有不同特性,如吸附性質(zhì)等,在食品生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。第62頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三63一、溶膠的性質(zhì)溶膠特性與膠體粒徑有關(guān):

1.光學(xué)性質(zhì)

將一束聚光光束照射到膠體時,在與光束垂直的方向上可以觀察到一個發(fā)光的圓錐體,這種現(xiàn)象稱為丁鐸爾(Tyndall)現(xiàn)象(或效應(yīng))。光的散射現(xiàn)象(膠體粒徑1-100nm稍微小于入射光的波長400-700nm)第63頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三642.動力學(xué)性質(zhì)在超顯微鏡下,可觀察到膠粒的發(fā)光點在不斷地做無規(guī)則的運動,這種現(xiàn)象稱為布朗(Brown)運動。本質(zhì)是溶膠的熱運動和分散劑分子對膠粒的不均勻撞擊溶膠粒子重力沉降,使下部較濃上部較稀。布朗運動會使溶膠粒子由下部向上部擴散,一定程度上抵消膠粒重力沉降,使溶膠具有一定的穩(wěn)定性,這種穩(wěn)定性稱為動力學(xué)穩(wěn)定性。第64頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三653.電學(xué)性質(zhì)65⑴電泳

溶膠粒子在外電場作用下定向移動的現(xiàn)象稱為電泳。通過電泳實驗,可以判斷溶膠粒子所帶電荷的電性:紅棕色的Fe(OH)3溶膠,是帶正電的,稱之為正溶膠;黃色的As2S3溶膠,帶負電荷,為負溶膠。⑵電滲(與電泳現(xiàn)象相反)

溶膠粒子固定不動而分散介質(zhì)在外電場作用下做定向移動的現(xiàn)象稱為電滲。(3)溶膠粒子帶電的原因

溶膠的電泳和電滲現(xiàn)象統(tǒng)稱為電動現(xiàn)象,表明溶膠粒子是帶電的。帶電的原因有:a吸附帶電

b解離帶電第65頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三66第66頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三67二、膠團結(jié)構(gòu)(常見的五種類型)

吸附帶電型:

膠團結(jié)構(gòu)

1.AgI(AgX)溶膠:(KI過量)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+AgNO3+KIAgI+KNO3

KI過量——吸附I-——膠粒帶負電荷2.AgI(AgX)溶膠:(AgNO3過量)[(AgI)m·n

Ag+·(n-x)NO3-]x+·xNO3-AgNO3過量——

吸附Ag+

——膠粒帶正電荷3.Fe(OH)3溶膠:{[Fe(OH)3]m

·n

FeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-FeCl3+2H2OFe(OH)2Cl+2HCl

Fe(OH)2Cl+H2OFe(OH)3+HCl

脫水:FeO++2H2O+Cl-

吸附氧鐵離子FeO+—膠粒帶正電荷

吸附過量的與其組成相關(guān)的離子第67頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三684.As2S3溶膠:

2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2O[(As2S3)m·nHS-·(n-x)H+]x-·xH+H2SHS-+H+吸附

HS-——膠粒帶負電荷。解離帶電型5.硅膠溶膠:

H2SiO3x·SiO2yH2O[(SiO2)m

·nHSiO3-·(n-x)H+]x-·xH+H2SiO3HSiO3-+H+HSiO3-留在SiO2表面——膠粒帶負電荷。第68頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三69第69頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三70三、溶膠穩(wěn)定性和聚沉溶膠穩(wěn)定性原因

雙電層保護、同性電荷相斥;

布朗運動、不易沉降;

溶劑化膜保護。2.溶膠的聚沉加入與反離子相同電荷的強電解質(zhì)—擠入吸附層、中和電位離子—破壞雙電層—聚沉。規(guī)律:加入離子電荷越高、聚沉能力越強、聚沉值越小。相反電荷溶膠相混聚沉—電荷完全中和—聚沉。熱:增加碰撞—聚沉3.溶膠的保護

保護溶膠的方法——高分子溶液對溶膠的保護與敏化作用

第70頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三7171第71頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三72§1-6粗分散系與界面化學(xué)簡介一、表面張力二、表面吸附三、表面活性劑四、乳濁液第72頁,講稿共85頁,2023年5月2日,星期三73一、表面張力在一物質(zhì)系統(tǒng)中,兩相界面(液-氣界面稱表面)表面層分子與其內(nèi)部分子的力學(xué)狀態(tài)是不同的。表面層分子便受到一種向內(nèi)的力,總是力圖使表面積縮小。欲使表面積增大,就必須做功。通常,把液體自動收縮其表面的力稱為表面張力,定義是:“作用于液體表面單位長度邊緣的力,這種力的效果是使液體的表面

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