界面化學(xué)第一章

界面化學(xué)第一章

界面化學(xué)第一章界面化學(xué)期末考試卷一、單項(xiàng)選擇題1、關(guān)于表面張力和表面能有以下幾種說法,試推斷哪一個(gè)正確、它們是體系的兩個(gè)熱力學(xué)變量、它們描述體系的同一性質(zhì)、他們是指向體系內(nèi)部的向量、他們是完全相同的一個(gè)量2、純水的表面張力是指恒溫恒壓組成時(shí)水與哪類相接觸時(shí)的界面張力:、飽和水蒸氣、飽和了水蒸氣的空氣、空氣、含有水蒸氣的空氣3、彎曲液面下的附加壓力與表面張力的聯(lián)系與區(qū)分在于、產(chǎn)生的緣由與方向相同,而大小不同作用點(diǎn)相同,而方向和大小不同、產(chǎn)生的緣由相同,而方向不同作用點(diǎn)相同,而產(chǎn)生的緣由不同4、在一個(gè)密閉的容器中,有大小不同的兩個(gè)水珠,長期放置以后,會(huì)發(fā)生、大水珠變大,小水珠變小、大水珠變大,小水珠變大、大水珠變小,小水珠變大、大水珠、小水珠均變小5、固體微粒在粘滯性液體中流淌時(shí),對其阻力無直接影響的是、介質(zhì)粘度、粒子大小、粒子質(zhì)量、溫度二、是非推斷1、液體在毛細(xì)管內(nèi)上升或下降打算于該液體的表面張力的大小。

錯(cuò)2、由于溶質(zhì)在溶液的表面產(chǎn)生吸附,所以溶質(zhì)在溶液表面的濃度大于他在溶液內(nèi)部的濃度。

錯(cuò)3、表面活性物質(zhì)是指那些加入到溶液中,可以降低溶液表面張力的物質(zhì)。

錯(cuò)4、作布朗運(yùn)動(dòng)的粒子的平均位移與其質(zhì)量無關(guān)。

對5、在等溫等壓下且組成不變時(shí)以可逆方式增加表面積做的功,量值等于表面能。

對三、填空題1、丁達(dá)爾效應(yīng)的本質(zhì)溶膠對光的散射2、表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征兩親性3、潤濕與不潤濕的區(qū)分在于潤濕角度小于九十度或大于九十度4、從吸附的角度考慮催化劑的活性取決于化學(xué)吸附強(qiáng)度,一個(gè)良好的催化劑應(yīng)是中等強(qiáng)度的化學(xué)吸附5、植物的葉子一般都是憎水性的,所以配制農(nóng)藥時(shí)經(jīng)常要加潤濕劑,藥對,植物表面的潤濕程度使藥物能在葉子表面上鋪展。

四、簡答與說明1、為什么溶液的表面張力會(huì)降低答:由于溶液中有多種分子,而各種分子之間的力場強(qiáng)弱不同,若是力場較弱的分子富集于表面,表面張力必定降低。

即:此體系的表面積并沒轉(zhuǎn)變,其自由能仍會(huì)因表面成分的轉(zhuǎn)變而下降或上升。

因而對溶液而言,表面張力還受所加溶質(zhì)和濃度的影響。

2、在討論低能固體表面的潤濕性能過程中,首先發(fā)覺,有機(jī)液體同系物在同一固體表面上的θ隨液體的降低而變小,規(guī)律方程為試解釋的物理意義,并簡要論述與低能固體表面潤濕性能的關(guān)系。

答:為固體被潤濕的臨界表面張力,實(shí)際中可以用來表征某一固體表面的可潤濕性能的閱歷參數(shù)。

當(dāng)時(shí),液體不能在固體表面鋪展,而是形成非零接觸角狀態(tài);當(dāng)≦時(shí),液體能夠在固體表面鋪展。

可見,越小,能在固體表面鋪展的液體種類越少,固體表面的可潤濕性相對較差;反之,越大,能在固體表面鋪展的液體種類越多,固體表面的可潤濕性相對越好。

3、1礦泉水注入玻璃中,水面略微高出杯口,這是什么緣由2由表面活性劑的-曲線可知,當(dāng)濃度越過肯定值時(shí),再增大,卻基本不再變化,即0=γ。

此時(shí)是否可以由0=Γ-=Γ認(rèn)為γ,即表面活性劑在溶液表面的濃度與體相內(nèi)部相同答:1礦泉水中含有無機(jī)鹽離子,能使水的表面張力增大,進(jìn)而增大了水與玻璃杯壁的接觸角,使水面略微高出杯口。

2這種理解是不對的。

在低濃度范圍內(nèi),表面活性劑能顯著降低水的表面張力,0γ,溶質(zhì)在溶液表面發(fā)生正吸附,吸附量Γ也隨溶質(zhì)濃度的增加而快速增加。

但是,當(dāng)濃度超過時(shí),表面活性劑分子在體相內(nèi)自動(dòng)聚集成膠束,連續(xù)加入表面活性劑時(shí),只是在溶液中形成更多的膠束,而并不增加以單分子形式存在的溶液濃度,可以認(rèn)為此時(shí)濃度不再變化,保持為常數(shù)。

因此,在這種狀況下Γ是達(dá)到了飽和值而不是零。

4、加溶的方式有哪些答:主要取決于加溶物與的化學(xué)結(jié)構(gòu)①加溶于膠團(tuán)內(nèi)部非極性化合物②加溶物分子與形成膠團(tuán)的分子穿插排列兩親難溶有機(jī)物③被吸附于膠團(tuán)表面某些既不溶于水也不溶于油的有機(jī)物,苯二甲酸二甲脂④包含于膠團(tuán)的極性基層——聚氧乙烯型殼中溶解酚類留意:膠團(tuán)溶液處于動(dòng)態(tài)平衡,加溶分子位置在變故:加溶位置只是優(yōu)選位置而非固定5、表面活性劑具有什么結(jié)構(gòu)特征簡述不同濃度時(shí),表面活性劑分子在溶液本體及表面層中的分布狀況。

答:表面活性劑是一類具有兩類性質(zhì)相反的兩親性基團(tuán)的物質(zhì),一類為疏水性或親脂性基團(tuán),為非極性基團(tuán),它們是一些直鏈的或帶有側(cè)鏈的有機(jī)烴基;另一類是親水性基團(tuán),為極性基團(tuán)。

在水溶液中,親水基受到水分子的吸引,疏水基受到水分子的排斥,表面活性劑分子要在溶液中穩(wěn)定存在,則疏水基被推出水面,伸向空氣,親水基留在水中,結(jié)果表面活性劑分子在界面上定向排列,形成單分子表面膜。

當(dāng)表面活性劑的濃度高到達(dá)到飽和吸附時(shí),整個(gè)表面被表面活性劑分子掩蓋,表面張力降至最低點(diǎn),溶液內(nèi)部有膠束形成五、推導(dǎo)與計(jì)算1、水蒸氣驟冷會(huì)發(fā)生過飽和現(xiàn)象。

在夏天的烏云中,用干冰微粒撒于烏云中使氣溫驟降至293,此時(shí)水氣的過飽和度達(dá)4,已知293時(shí),2=997-3。

求算:1開頭形成雨滴的半徑;2每一滴雨中所含的水分子數(shù)。

答案:10-10,66個(gè)解:1據(jù)開爾文公式得:設(shè)雨滴為球形,則一個(gè)雨滴的體積為:雨滴中的水分子數(shù)為:2、在293時(shí),把半徑為110-3的水滴分散成半徑為110-6的小水滴,比表面增加多少倍表面吉布斯自由